欧阳慧君 夏思源 江楚天 王超

【摘 要】TiO2纳米管作为一种新型的纳米材料，因其具有优异的性能和广泛的应用潜能而备受关注。量子点由于量子限域效应而具有许多独特的光、电效应，也是人们研究的焦点。本文先在恒压条件下进行阳极氧化，得到了结构规整的纳米管。在此基础上，再通过电化学沉积法合成了管壁附着PbS量子点的TiO2纳米管。这种复合材料有望应用在光敏太阳能电池等光电材料及超级电容器的电极材料上。

【关键词】TiO2纳米管；PbS量子点；阳极氧化；电化学沉积

中图分类号： TB383.1；O471.1 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）05-0086-002

【Abstract】Anodic TiO2 nanotubes，a new type of nanomaterial，have attracted considerable attention due to its extensive functionalities.Semiconductor quantum dots（QDs）are nanometer-sized particles with unique optical and electronic properties.Semiconductor quantum dots are currently under intensive research for a broad range of applications.The anodization was performed at constant voltage at first.After anodization，ordered TiO2 nanotubes were obtained.In this paper，electrical deposition was applied to deposit PbS quantum dots into TiO2 nanotubes.TiO2 nanotube-arrays and semiconductor QDs-based composite structures are promising for potential applications in photoelectrochemical solar cells and supercapacitors.

【Key words】TiO2 nanotubes；PbS quantum dots；Anodic anodization；Electrical deposition

0 前言

TiO2納米管和其它多孔阳极氧化物由于拥有广泛的应用价值（如磁性半导体，太阳能材料，生物传感器等领域）而受到巨大关注[1-3]。特别是由钛（Ti）通过阳极氧化制备的二维TiO2纳米管由于其高比表面积、优异的化学稳定性、介电效应等特性而被广泛研究，有希望用作超级电容器的电极材料。然而，原始的（无掺杂或改性）TiO2纳米管是宽禁带半导体[4]，导电性有限。因此，对TiO2导电性进行改进可以使其作为超级电容器的电极材料。

据报道，通过引入金属或非金属杂质可以在带隙中产生供体或受体能级，从而增加载流子的浓度，进而提高TiO2的电导率。Schmuki等人[5]表明，TiO2纳米管可以通过乙炔高温处理转化为高导电相。所制备的碳掺杂的TiO2纳米管具有半金属导电性，可以作为电催化反应的高效载体。然而，值得注意的是上述掺杂处理方法必须通过使用昂贵的设备、高处理温度或长期处理才能实现。……