[00120971]分等级Zn2SnO4纳米材料的可控合成及光电应用研究

本人在该青年基金项目的资助下,主要围绕Zn2SnO4微纳米材料的制备及在光电领域的应用进行相关研究, 顺利完成一系列研究体系,主要成果如下： （a）通过一步水热法制备3D分等级Zn2SnO4微球,再优化反应条件,将所制备的Zn2SnO4微球的直径可从0.60μm调节至1.20μm。本论文详细研究了反应时间和不同溶剂对Zn2SnO4微球形貌和尺寸的影响,并通过对不同反应时间Zn2SnO4形貌的追踪观察,探讨提出了Zn2SnO4微球的形成机理。重要的是,所制备的不同尺寸的3D分等级 Zn2SnO4微球在染料敏化太阳能电池应用中表现出良好性能, 1.20μm的Zn2SnO4微球（光电转换效率4.00％）表现出最佳性能,通过TiCl4进一步处理后,1.20μm的 Zn2SnO4微球的光电性能得到很大的提高,光电转换效率达4.72％。 （b） 我们设计双层SnO2-ZnO复合光电阳极在高校染料敏化太阳电池中的应用,结果表明基于双分层SnO2-ZnO复合电池的光电转换效率达~5.55 %,比同样~18.5 m厚度的SnO2的光电转换效率达（~4.30 %）高29.1 %,这主要归因于2D的ZnO纳米盘具有较高的染料吸附量和较好的光散射能力,并通过紫外漫反射光谱进行了验证。 （C） 用热膨胀方法制备氧化石墨,利用一步回流法制成SnO2与石墨烯复合材料。通过X射线衍射（XRD）,场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）,透射电子显微镜（TEM）,通拉曼光谱和X射线光电子能谱（XPS）对所制备的材料进行了详细表征。研究发现,SnO2与石墨烯复合材料的光电性能是单纯SnO2颗粒的4倍,相比较而言性能有了较大的提高。 （d） 采用水热法制备了新颖的分等级SnO2微球结构,系统研究了影响样品尺寸的试验参数,合成出0.5 m-1.8 m的分等级的微球,探讨了该结构的形成机理,进一步研究了其在染料敏化太阳电池上的应用,由于其具有较强的光散射能力和较快的电子传输速度,得到了基于SnO2的最高光电转化效率（5.21 %）。 在该青年基金的支持下,本人已第一作者或通讯作者发表在Electrochimica Acta., RSC. Adv., Materials Chemistry and Physics., Journal of Alloys and Compounds上发表SCI收录论文5篇;以第以作者获得授权发明专利一项。