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光电化学分析技术具有灵敏度高、响应速度快的特点,已广泛应用到生命科学、环境污染物监测、食品安全等领域。TiO2纳米管凭借其稳定的化学性、良好的生物相容性、优异的光响应、显著的表面效应以及一维电子传输结构等独特性质在光电化学研究领域应用前景广阔。但由于其对可见光利用率低、光生电子-空穴易复合、量子效率低,因此需要进行光电性能方面的改进。本文以Ti箔为基底,分别采用水热法和阳极氧化法制备TiO2纳米管,分别标记为TiO2NTs-A和TiO2NTs-B,并分别进行贵金属Pt沉积及氧化物IrO2修饰,对其进行了光电化学性质的研究。 本研究主要内容包括:⑴通过水热法制备TiO2NTs-A,采用 XRD、SEM、EDS、TEM等手段对其结构、形貌、成分进行表征,研究水热制备参数对其形貌、光电化学性能的影响。结果表明:Ti箔上旋涂钛溶胶3次,每次旋涂50uL,并于150℃水热反应9h所得TiO2NTs-A的光电化学性能最好。⑵通过阳极氧化法制备TiO2NTs-B,采用XRD、SEM、EDS和XPS等手段对其结构、形貌、成分进行表征,研究阳极氧化参数对其形貌的影响。结果表明:在30V稳恒电压下,0.3wt.%NH4F+2vol.%H2O的乙二醇溶液阳极氧化6h可制备高度有序、垂直Ti基底的TiO2纳米管阵列。⑶以TiO2NTs-A为载体,采用光还原法负载Pt纳米粒子得到Pt/TiO2NTs-A;采用化学沉积法负载IrO2纳米粒子得到IrO2/TiO2NTs-A,并进一步光照还原负载Pt纳米粒子得到Pt/IrO2/TiO2NTs-A。对各电极的光电化学性能研究表明:在-0.5V~+0.5V电压范围内,各电极产生的光电流随电压正移而增大。⑷以TiO2NTs-B为载体,采用光还原法负载 Pt纳米粒子得到Pt/TiO2NTs-B;采用化学沉积法负载IrO2纳米粒子得到IrO2/TiO2NTs-B,并进一步光照还原负载Pt纳米粒子得到Pt/IrO2/TiO2NTs-B。分别对以上电极进行XRD、SEM、EDS、XPS表征以及光电化学性能研究,结果表明:TiO2NTs-B负载Pt、IrO2后其光电流的稳定性均得到提高。