分级金红石/锐钛矿TiO2纳米棒/纳米花薄膜：合成与表征

摘要： 通过水热法和水溶液化学法，在掺氟氧化锡玻璃上合成了具有层级结构的二氧化钛纳米棒/纳米花薄膜。场发射扫描电子显微镜结果表明，该薄膜无裂纹且分布均匀。初级纳米棒平均直径为95纳米，长度为2微米。由于二氧化钛预成核作用，这些纳米棒垂直于基底生长。纳米棒表面生长的纳米花结构可同时增加比表面积和表面粗糙度。X射线衍射与拉曼光谱显示纳米棒为金红石相，而纳米花为锐钛矿相，因此可实现锐钛矿向金红石的高效电子转移。漫透射光谱检测表明，该结构提升了光捕获效率并将带隙能降低至2.83电子伏特，这归因于合成过程中对样品的氟掺杂处理。光电化学活性的增强使得该二氧化钛纳米棒/纳米花薄膜可替代传统太阳能电池、传感器及光催化系统中常用的二氧化钛纳米棒材料。