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太阳能作为一种可再生的能源,具有清洁无污染、储量巨大等优点,使得其在能源结构中的占比会越来越大,最有可能成为化石能源的替代品。太阳能利用技术研究大致分为三类:一太阳能热利用技术,二是太阳能光伏发电技术,三是以半导体为催化剂进行光催化。作为稳定性好且化学活性高的半导体材料,TiO2被广泛应用于光电转化和光催化降解领域。染料敏化电池（Dye Sensitized Solar Cell,DSSC）因成本低、转化效率高而受到广泛关注。TiO2作为DSSC光阳极的材料,直接影响到染料的吸附、光的吸收及电子传输,进而影响光电效率。对于光催化降解有机物,TiO2作为催化剂直接影响染料的吸附量和吸附速率,进而影响对有机物的降解。本文首先制备具有不同结构的DSSC光阳极材料:多孔结构的TiO2微球、中空结构的卵黄结构TiO2、大长径比的纺锤形TiO2,随后利用以上颗粒通过刮涂法制备了DSSC光阳极,并进一步完成DSSC的组装。测试了不同颗粒DSSC基本性能,间接验证了不同结构TiO2的特殊性质。随后测试了DSSC伏安特性,实验结果表明利用介孔TiO2微球制备DSSC的光电转换效率最高。接下来,利用介孔TiO2微球组装的DSSC进一步探究了不同因素对DSSC光电转换效率的影响。结果指出:效率随着光阳极薄膜的厚度增大表现出先增后减的趋势;比表面积增大导致染料吸附量增加进而带来效率的提提升;温度的升高在促进电子激发的同时导致各部分电阻增大,因而首先引起效率的提升,到达峰值后开始下降。另一方面,本文利用光电转换表现最佳的介孔TiO2微球开展了光降解实验研究。首先对比了介孔TiO2微球与商用P25颗粒对甲基橙、亚甲基蓝和罗丹明B的降解性能,发现介孔TiO2微球在降解罗丹明B方面表现出极大优势。随后探究了不同因素对对降解速率的影响,结果表明:反应体系温度的升高一方面促进反应的进行,但同时会降低吸附速率,降解速率因此呈现先降后升的趋势;随着催化剂浓度的提高,染料的吸附量首先增加,随后达到饱和值,因而效率首先增加后逐渐稳定;煅烧后的介孔TiO2颗粒晶粒变大,分散于溶液中p H增加,二者均不利于染料的吸附和降解反应的进行,导致降解速率随煅烧温度升高而下降。