采用水热法在FTO(fluorine-doped tin oxide)基底上制备不同形貌的锐钛矿结构TiO2薄膜。通过不断增大反应前驱物中盐酸浓度, TiO2薄膜由球状颗粒薄膜逐渐演变生长成大面积高能(001)面裸露的TiO2纳米片阵列薄膜。通过对形貌演化规律及X射线衍射图谱变化规律进行分析, 提出了不同形貌TiO2薄膜的生长演化机制, 并对盐酸在其中的作用进行了说明。为了进一步改善TiO2薄膜的性能, 采用连续离子层吸附反应法对不同形貌的TiO2薄膜进行CdS量子点敏化。采用紫外可见吸收光谱分析法和三电极体系对复合薄膜的光吸收性能和光电化学(PEC)性能进行了研究, 实验数据显示CdS/TiO2复合薄膜的光电化学性能皆明显优于单纯TiO2薄膜, 而且纳米片阵列薄膜的性能明显优于其他形貌薄膜, 说明了大面积高能(001)面裸露的TiO2纳米片阵列薄膜的性能优越性。
TiO2薄膜 (001)晶面 晶体生长 水热法 量子点 敏化 TiO2 thin film (001) lattice plane crystal growth hydrothermal method quantum dot sensitization
采用水热法制备(001)晶面裸露的TiO2纳米片阵列薄膜, 并采用水热法进行CdS纳米颗粒复合, 探讨不同水热反应时长对复合薄膜结构及性能的影响。为 了提高复合薄膜的光电化学性能, 在水热反应过程中引入Cu前驱体, 并探讨不同掺杂浓度对复合薄膜性能的影响。研究结果表明Cu元素掺杂有效拓宽了CdS复 合TiO2纳米片阵列薄膜(CdS/TiO2)的光吸收范围, 并且提高了CdS/TiO2的光电化学性能。当水热反应3 h, Cu掺杂浓度为1∶1 000时, CdS/TiO2的光电性能达 到最佳。
硫化镉 水热法 二氧化钛纳米片薄膜 光电化学性质 CdS hydrothermal method TiO2 nanosheet array film photoelectrochemical property
南京航空航天大学 智能材料与结构研究所,江苏 南京 210016
建立了悬臂梁结构半电极含金属芯压电纤维新型压电弯曲驱动器的理论模型。根据第一类压电方程,推导出自由端位移、夹持力和弯曲共振频率的解析表达式,分析了金属芯性能和半径对这3个参数的影响,并把理论计算结果和有限元分析结果进行了比较。实验结果表明,悬臂梁结构半电极含金属芯压电纤维弯曲驱动器的自由端位移可达589 μm,夹持力可达427 μN,一阶弯曲共振频率为28 Hz,有限元分析结果和理论值基本吻合,说明这种驱动器有较大的端部位移、较小的夹持力和较低的弯曲共振频率。
半电极 金属芯 压电纤维 弯曲驱动器 half coated metal core piezoelectric fiber bending actuator
