TiO_2纳米管阵列覆盖Si薄膜光催化还原CO_2性能的研究_刘有松
Co掺杂的TiO2纳米管的光解水制氢性能研究
Co掺杂的TiO2纳米管的光解水制氢性能研究杨玉蓉;邱敏;刘立【摘要】采用一个简单的水热法制备了Co掺杂的TiO2纳米管,并用HRTEM、XPS、XRD、Raman和UV-vis DRS技术对催化剂进行了表征.研究表明,随着Co掺杂量的提高,TiO2纳米管在可见光区的吸收明显增强,禁带宽度不断变窄,由3.19 eV逐渐减小至3.02 eV.TiO2纳米管前驱体的光解水制氢速率为478μmol h-1 g-1,Co掺杂的TiO2纳米管的光解水制氢速率获得了显著提升,其中Ti0.94Co0.06O2纳米管的光解水制氢速率最高,为1048μmol h-1 g-1.【期刊名称】《黑河学院学报》【年(卷),期】2018(009)011【总页数】3页(P208-209,212)【关键词】TiO2纳米管;Co;光生载流子;光解水制氢【作者】杨玉蓉;邱敏;刘立【作者单位】黑河学院理学院,黑龙江黑河 164300;黑河学院理学院,黑龙江黑河164300;黑河学院理学院,黑龙江黑河 164300【正文语种】中文【中图分类】O643.36氢能具有清洁、环保、无污染、可再生等优点，是未来的理想燃料。
其中半导体金属氧化物上的光催化制氢是将太阳能转化为化学能的一种很有前景的方法。
近年来，TiO2纳米材料因具有成本低、无毒、化学稳定性和光稳定性好等优点被广泛应用于光催化领域，但TiO2由于带隙宽只能吸收紫外光，并且光催化过程中光致电子空穴对的复合率较高，严重影响了光解水制氢效率。
掺杂过渡金属离子和非金属可以提高光催化制氢率[1]。
以往研究表明：在TiO2中掺杂Fe、Cu、Ni、Cr和Co 等多种过渡金属，能够提高TiO2的光催化活性，减少电子空穴复合、加速界面电荷转移[2]。
本文制备了Co掺杂的TiO2纳米管，详细研究了Co的掺杂对TiO2光催化活性的影响，开发了一种高效的光催化剂。
1 实验部分1.1 Co掺杂的TiO2纳米管的制备通过一个简单的水热反应制备了Co掺杂的TiO2纳米管，具体步骤如下：将0.4g 的Ti粉与40mL10M的NaOH溶液混合，再加入一定量的Co(CH3COO)2.4H2O溶液，其中Co和Ti的物质的量之比分别为2：98、4：96、6：94、8：92。
TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能研究
TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能研究近年来，TiO2纳米管阵列因其高催化性能和广泛的应用领域备受关注。
TiO2纳米管阵列作为一种新型、高效的催化材料，在环境净化、光电催化等领域有着广泛的应用前景。
本文将详细介绍TiO2纳米管阵列的制备方法及其光催化性能研究进展。
一、TiO2纳米管阵列的制备方法TiO2纳米管阵列可以通过多种方法制备，例如电化学阵列氧化法、离子注入法、水热法等。
其中电化学阵列氧化法是最为常用的制备方法之一。
电化学阵列氧化法可以通过三电极系统来制备，即工作电极、对电极、参比电极。
通常情况下，纳米管的直径、长度和间距可以通过改变电解液成分、电解电压、电解时间和电极距离等参数来控制。
采用此法制备的TiO2纳米管阵列在表面形貌和催化性能方面均有优异的表现。
二、TiO2纳米管阵列的光催化性能研究进展TiO2纳米管阵列的光催化性能主要表现在光催化净化和光电催化等方面，其研究进展如下：1. 光催化净化TiO2纳米管阵列的光催化净化主要指利用其优异的催化性能去除水和空气中的有害物质。
研究表明，TiO2纳米管阵列具有优异的催化性能，可以有效去除水中的有机污染物和空气中的氮氧化物等有害物质。
2. 光电催化TiO2纳米管阵列的光电催化主要利用光伏效应和催化反应，将太阳能转化为化学能，用于水分解、CO2还原等反应中。
研究表明，TiO2纳米管阵列可以在可见光区域内催化反应，同时具有良好的稳定性和周期性反应能力。
三、结论TiO2纳米管阵列作为一种新型的催化材料，在环境净化、光电催化等领域有着广泛的应用前景。
其制备方法主要包括电化学阵列氧化法、离子注入法、水热法等。
TiO2纳米管阵列的光催化性能主要包括光催化净化和光电催化，可以有效去除水中的有机污染物和空气中的氮氧化物等有害物质，同时具有良好的稳定性和周期性反应能力。
未来，TiO2纳米管阵列的研究将会在新能源、环境净化等领域继续发挥重要作用。
纳米TiO_2膜的制备及其光催化性能
纳米TiO_2膜的制备及其光催化性能
艾智慧;杨鹏;陆晓华
【期刊名称】《环境科学与技术》
【年(卷),期】2004(27)B08
【摘要】采用溶胶凝胶法(Sol Gel)制备了负载型纳米TiO2膜,分别考察了原料配比、pH值、煅烧温度对薄膜性质的影响,并利用XRD对其结构进行了表征,同时,用负载型TiO2膜对活性艳红X 3B(X 3B)模拟染料废水进行了微波辅助光催化脱色的研究。
结果表明,改变原料配比及pH值可以制备出不同粒径的纳米TiO2膜,在450℃煅烧时TiO2呈锐态矿结构,在650℃以上出现锐态矿与金红石混晶结构,750℃时完全转变为金红石结构。
所制得的纳米TiO2薄膜对X 3B具有较好的光催化活性。
【总页数】3页(P4-6)
【关键词】TiO2薄膜;活性艳红X-3B;微波辅助光催化
【作者】艾智慧;杨鹏;陆晓华
【作者单位】华中科技大学环境科学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】X703.01
【相关文献】
1.纳米TiO_2/丝素复合膜的制备及其光催化性能 [J], 夏友谊
2.TiO_2/GO/PAN纳米纤维膜的制备及光催化性能 [J], 王成;蒋叶群;姚理荣
3.玻璃负载纳米TiO_2/SiO_2膜的制备和光催化性能 [J], 李建生;刘炳光;王少杰;董学通
4.超声辅助介孔纳米TiO_2光催化剂制备与光催化性能 [J], 杨在志;傅小明;许新宇;朱良怀;周炎;张臻
5.载体SiO_2上纳米TiO_2膜的制备及光催化性能 [J], 颜秀茹;郭伟巍;宋宽秀;霍明亮;王建萍
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TiO2纳米管阵列的制备、性质及应用的开题报告
TiO2纳米管阵列的制备、性质及应用的开题报告
一、研究背景
TiO2纳米管阵列具有独特的优良性能，在光电催化、薄膜太阳能电池、传感器和光学等领域有着广阔的应用前景。
制备TiO2纳米管阵列的方法有多种，如溶胶-凝胶、水热合成、阳极氧化等，其中以阳极氧化法
制备的TiO2纳米管阵列表现出优异的性质，成为研究热点。
二、研究目的
本文旨在实验制备TiO2纳米管阵列，探究制备过程中各因素对上述材料性质的影响，分析TiO2纳米管阵列在光电催化等领域中的应用前景。
三、研究内容
（1）制备TiO2纳米管阵列
采用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列。
制备过程中，将铝箔置于氧化液中作为阳极，在一定电压下进行氧化处理，使得铝箔表面生成具有
规则排列孔道的纳米管阵列。
（2）分析TiO2纳米管阵列的物理化学性质
采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等手段分析TiO2纳米管阵列的形貌结构、晶体结构、成分组成和光学性质。
（3）研究TiO2纳米管阵列的应用
针对TiO2纳米管阵列的优良性质，尤其是其在光电催化方面的应用，探究其在环境治理、能源转换等领域的应用前景。
四、研究意义
本研究可以为制备TiO2纳米管阵列提供一种有效的制备方法，并通过对其物理化学性质的分析，探究其优良性质的形成机理。
在应用方面，
对TiO2纳米管阵列在光电催化领域的应用进行系统研究，有望在环境污染治理和新能源开发等领域取得重要的实际应用。
二氧化钛纳米管阵列的制备、表征、改性及其光催化性能的研究的开题报告
二氧化钛纳米管阵列的制备、表征、改性及其光催化性能的研究的开题报告一、选题背景及意义随着环境污染问题的日益严重，光催化技术成为了一种有效的治理手段。
而二氧化钛（TiO2）因其稳定、易获取、无毒等优点，被广泛用于光催化领域。
纳米管阵列是二氧化钛的一种重要形态，具有高比表面积、独特的通道结构等特点，有利于吸附和催化物质，因此在光催化领域有广泛的应用前景。
二、研究现状及存在问题目前，制备二氧化钛纳米管阵列主要有水热法、溶剂热法、阳极氧化法等多种方法。
其中，阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管阵列具有制备简单、纯度高等优点，但其管壁厚度不均匀、晶粒大小难控制等问题仍待解决。
此外，纳米管阵列的表面改性也是目前研究的重点。
研究人员通过改性，可以增加纳米管阵列的光吸收能力、提高光催化性能等，但对其改性后的结构和性能的研究还不全面。
三、研究内容和方法本研究旨在制备二氧化钛纳米管阵列，并通过表征手段对其结构、形貌进行分析。
同时，通过控制制备条件，尝试在纳米管表面修饰功能性分子，改变其表面性质。
最后，采用紫外可见吸收光谱和光催化降解亚甲基蓝的实验，分析其光催化活性和稳定性。
具体方法如下：制备二氧化钛纳米管阵列：采用阳极氧化法，以钛板为阳极，在电解液中施加电压和电流，制备二氧化钛纳米管阵列。
表征：采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X 射线粉末衍射仪等分析手段对二氧化钛纳米管阵列进行表征，分析其形貌、结构、晶体性质等。
表面修饰：将纳米管阵列表面进行化学修饰，探究其表面改性对其光催化性能的影响。
光催化实验：采用紫外可见吸收光谱和光催化降解亚甲基蓝的实验，分析纳米管阵列的光催化活性和稳定性。
四、预期研究成果本研究将制备出具有较高纯度的二氧化钛纳米管阵列，通过表征手段对其进行分析，探究其结构、形貌等特点。
通过表面修饰，增强其光催化性能，为其应用于环境治理方面提供了基础研究。
同时，通过对比不同条件下制备得到的二氧化钛纳米管阵列的催化性能，可探究其制备条件对光催化性能的影响。
高度有序非晶TiO_2纳米管阵列的制备及其锂电性能研究
高度有序非晶TiO_2纳米管阵列的制备及其锂电性能研究孟瑞晋;侯宏英;刘显茜;杜江;刘松;段继祥【期刊名称】《硅酸盐通报》【年(卷),期】2016(35)1【摘要】采用阳极氧化法制备了高度有序的TiO_2纳米管阵列,借助XRD、TEM、SEM、EDX以及恒流充/放电方法以及循环伏安法研究了其微观结构、形貌及脱/嵌锂性能,并与锐钛矿型进行了比较研究。
结果表明:阳极氧化法制备的TiO_2纳米管阵列为无定形的非晶相结构,且沿垂直于钛片表面的方向定向排列;450℃热处理2 h可促使TiO_2纳米管由非晶相结构转变成锐钛矿型晶体,但并没有明显影响纳米管阵列的形貌;与锐钛矿型TiO_2纳米管阵列电极相比,非晶态电极表现出了较高的脱/嵌锂容量,因为非晶态电极中的无序结构和缺陷为Li+脱/嵌提供了更多的空间和空位。
【总页数】5页(P30-33)【关键词】阳极氧化;高度有序;非晶TiO2纳米管阵列;锂离子电池;负极材料【作者】孟瑞晋;侯宏英;刘显茜;杜江;刘松;段继祥【作者单位】昆明理工大学材料科学与工程学院;昆明理工大学机电工程学院【正文语种】中文【中图分类】O646【相关文献】1.阳极氧化法制备高度有序TiO2纳米管阵列材料的研究进展 [J], 张丽娜;计亚军;吴大辉;贾延臣;周仕林2.高度有序TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能研究 [J], 兰宇卫;周立亚;童张法;庞起;冷利民;韩建鹏;王凡3.有序TiO_2纳米管阵列光催化性能研究进展 [J], 廖建军;李士普;曹献坤;曹阳;林仕伟4.含氟电解液使用次数(n≤15)对TiO_2纳米管阵列形貌及锂电性能的影响 [J], 段继祥;王冠;侯宏英;刘显茜;刘松;姚远;廖启书5.银掺杂TiO_2纳米管阵列的制备及其锂电性能 [J], 孟瑞晋;侯宏英;刘显茜;刘松;段继祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
TiO2纳米管阵列薄膜的制备、表征及光电性能研究的开题报告
TiO2纳米管阵列薄膜的制备、表征及光电性能研究
的开题报告
一、研究背景和意义
随着科学技术的不断发展，纳米材料已经成为材料科学研究的一个
重要领域。
纳米材料具有巨大的表面积、高化学活性和优异的光学性能，可以在催化、光电、生物等方面提供各种新的应用。
其中，TiO2纳米管
阵列薄膜具有独特的结构、性能和应用优势，在太阳能电池、化学传感器、光催化等领域得到了广泛应用。
因此，对TiO2纳米管阵列薄膜的制备、表征及光电性能研究具有重要的科学意义和应用价值。
二、研究内容
本研究将主要从以下三个方面展开：
1.制备
采用模板法结合溶胶-凝胶法，制备出高品质的TiO2纳米管阵列薄膜，其中模板法主要用于纳米管阵列的制备，溶胶-凝胶法用于纳米管表
面形貌、结构和光学性能的调控。
2.表征
利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）、拉曼光谱（Raman）等手段对所制备的TiO2纳米管阵列薄膜进行表征，分析其表面形貌、结构、组成和光学性质等
方面的基本特征。
3.光电性能
通过研究TiO2纳米管阵列薄膜的光电转换特性，探究其在太阳能电池、化学传感器、光催化等领域的应用潜力。
具体包括利用电化学工作
站测量电化学特性，并测试其光响应特性。
三、预期成果
本研究预期可以制备出高品质的TiO2纳米管阵列薄膜，并对其表面形貌、结构和光学性能等进行详细的表征，进一步探究其在太阳能电池、化学传感器、光催化等领域的应用潜力。
同时，本研究还将为TiO2纳米管阵列薄膜的制备、表征及光电性能研究提供有益的参考和启示，为相
关领域的科学研究和工业应用提供支持。
TiO2纳米管阵列改性及光电催化降解亚甲基蓝的研究的开题报告
TiO2纳米管阵列改性及光电催化降解亚甲基蓝的研究的开题报告题目：TiO2纳米管阵列改性及光电催化降解亚甲基蓝的研究一、研究背景及意义随着环境污染日益加剧，光电催化降解技术在环保领域中得到了广泛的应用。
TiO2纳米管阵列是一种新型的光电催化材料，因其具有良好的光学性能和化学性能而被广泛关注。
但是，纯TiO2纳米管阵列的光电催化性能仍有限，进一步改性是提高其催化性能的重要途径。
本研究将通过改性TiO2纳米管阵列的表面性质和结构来提高其光电催化活性。
选择亚甲基蓝作为模拟污染物，研究不同改性方式对其光电降解的影响。
研究结果将为光电催化降解技术的进一步发展提供参考和指导。
二、研究内容及方案1. TiO2纳米管阵列的制备和表征采用阳极氧化法合成TiO2纳米管阵列，采用扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）等技术对其表面形貌和结构进行表征。
通过X 射线衍射（XRD）和比表面积测定（Brunauer–Emmett–Teller，BET）等技术对其晶体结构和比表面积进行分析。
2. TiO2纳米管阵列的改性采用不同的改性方式对纯TiO2纳米管阵列进行改性，包括金属离子掺杂、有机物表面修饰和贵金属修饰等。
通过X射线光电子能谱（XPS）和紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）等技术对改性后的TiO2纳米管阵列表面性质进行分析。
3. 光电催化降解亚甲基蓝采用自制的光电池对亚甲基蓝进行光电催化降解实验。
探究改性方式对TiO2纳米管阵列的光电催化降解活性的影响。
通过紫外-可见分光光度计（UV-vis）和高效液相色谱（HPLC）等技术对反应过程中的吸收和降解产物进行监测和鉴定。
三、研究进度安排第一年：制备纯TiO2纳米管阵列样品并表征其形貌和结构；选择改性方式，并对改性后的样品进行表征。
第二年：建立光电催化降解实验系统；探究改性方式对样品的光电催化降解活性的影响。
第三年：对反应过程中的吸收和降解产物进行监测和鉴定；分析实验结果并撰写论文。
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收稿日期：2011-01-18。
收修改稿日期：2011-04-15。
国家自然科学基金(No.51078184)和江苏省自然科学基金(No.BK2010497)资助项目。
＊通讯联系人。
E -mail ：gbji@TiO 2纳米管阵列覆盖Si 薄膜光催化还原CO 2性能的研究刘有松1张斌1朱蕾1常晓峰1李健生2姬广斌＊,1(1南京航空航天大学，材料科学与技术学院，南京211100)(2南京理工大学，环境与生物工程学院，南京210094)摘要：本工作采用CVD 法在阳极氧化TiO 2纳米管阵列膜表面沉积一层非晶Si 膜，通过退火后得到晶化了的Si 膜/TiO 2纳米管阵列的复合结构，并初步就其光催化还原CO 2制备碳氢化合物的活性进行研究。
拉曼光谱(Raman)、X 射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE -SEM)、高分辨透射电子显微镜(TEM)等微结构表征结果表明所制备的TiO 2纳米管阵列的厚度为270nm 左右，管直径约为70nm ，管壁厚度约为16nm 。
覆盖的Si 膜已晶化，其厚度约为300nm 。
通过高效液相色谱(HPLC)及总有机碳(TOC)来检测光催化还原液相产物中的甲酸及总有机碳含量，发现负载Si 膜后的TiO 2纳米管阵列光催化性能有所提高，在装有400cut 滤光片氙灯照射2h 下TOC 含量从21.2mg ·L -1增长到29.5mg ·L -1，表明Si 与TiO 2的复合可有效的提高光催化还原CO 2的活性，这可能与该异质结结构可增加对光的吸收并且可降低光生空穴-电子对复合有关。
光催化循环实验表明所制得的催化剂在循环5次后仍可保持91.6%的催化活性。
关键词：硅；二氧化钛；光催化；还原；甲酸；总有机碳中图分类号：O643.36文献标识码：A文章编号：1001-4861(2011)08-1555-09Photocatalytic Reduction of CO 2over TiO 2Nanotube Arrays Covered with Si Thin FilmLIU You -Song 1ZHANG Bin 1ZHU Lei 1CHANG Xiao -Feng 1LI Jian -Sheng 2JI Guang -Bin ＊,1(1College of Materials Science and Technology,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 211100,China )(2College of Environment and Biology Engineering,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing 210094,China )Abstract:In the current study,the composite structure of Si(thin film)/TiO 2(nanotube arrays)has been fabricated via annealing amorphous TiO 2(nanotube arrays,synthesized by anodizing titanium foil)on which was coated by Si film through chemical vapor deposition (CVD)method,and the photocatalytic reduction of CO 2for hydrocarbon compounds (such like formic acid)conversion on as -prepared Si/TiO 2structure has been initially investigated as well .The structure of Si/TiO 2nanotube arrays was characterized by X -ray powder ray diffraction (XRD),scanning electron microscopy (SEM),Raman spectra (Raman)and transmission electron microscopy (TEM).The length,diameter and wall thickness of as -prepared TiO 2nanotube arrays were measured at about 270nm,70nm and 16nm,respectively.The thickness of the crystallized Si film was tested at around 300nm.The amount total organic carbon as well as formic acid produced in the liquid phase was detected by high performance liquid chromatography (HPLC)and total organic carbon analyzer (TOC).It was found that the photocatalytic property was enhanced obviously after Si deposition.The TOC content increased from 21.2mg ·L -1to 29.5mg ·L -1under Xe lamp irradiation with 400nm cut filter for 2h.The improvement of photocatalystic property may due to the high light adsorption and low photogenerated electron and hole recombination of the heterojunction of Si and TiO 2.The photocatalytic circulating experiment shows that the photocatalyzer we prepared can keep 91.6%of its photocatalystic property after 5times reaction.Key words:Si;TiO 2;photocatalytic reduction;CO 2;formic acid;TOC第27卷第8期2011年8月Vol ．27No ．81555-1563无机化学学报CHINESE JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY第27卷无机化学学报0引言长期以来，石油天然气等碳氢化合物燃料作为现在社会中最重要的能源，在人类社会的发展中具有不可替代的重要作用。
但由于碳氢化合物燃料的不可再生性，能源紧缺成为了阻滞社会发展的重要因素，而其在燃烧过程中带来的巨大环境问题也不容忽视，如CO2的排放[1]所引起的温室效应等。
汉森[2-3]以及他的合作者通过古气候的数据研究得出地球以每年6℃的速度升温会使地球从冰川季转变成南极冰川融化时代。
因此CO2在大气中含量的不断升高严重威胁着生态平衡和人类的发展，如何有效地降低CO2在大气中的含量成为了科学界新的研究热点。
许多研究者致力于处理CO2的研究，并提出了一系列有效可行的方法。
目前，研究者发现并报道的处理二氧化碳的方法有吸附法[4]，电化学合成法固定二氧化碳[5]，微生物及酶固定CO2[6]等方法。
太阳能是一种几乎取之不尽用之不竭的清洁能源，近几年来，随着光催化材料的发展，很多研究工作者将研究方向转向了通过光催化的方法将CO2还原为碳氢燃料，以达到再次循环的目的。
迄今为止，TiO2系，Ga2O3[7]，Zn2Ge(Ga)O4[8]，SiC[9]等在不同波段光波驱动下催化还原CO2的光催化剂已被人们广泛研究，其中，由于TiO2在光催化反应中表现出的得天独厚的优越性，越来越多的人对TiO2基结构的光催化材料进行了研究。
Adachi等[10]将Cu负载到TiO2粉末上，在Xe灯的照射下将CO2转化为CH4和C2H6。
Anpo等[11]又将TiO2粉末负载在沸石分子筛上在328K下将CO2和H2O高选择性的还原成了CH3OH。
Gratzel与他的合作者用Ru以及Ru的氧化物敏化TiO2在Ar存在的条件下将CO2与H2的混合物转化为了CH4[12]。
不久前，Oomman等制备了氮掺杂的TiO2纳米阵列，并在其上负载了Cu纳米粒子与Ag纳米粒子，在户外可见光的照射下高效的成功的将CO2还原为CH4、CO等[13]。
目前，国内对于CO2光催化还原的研究还较少。
邹志刚等研究了新型介孔ZnGaO4材料的修饰和改性，在Xe灯照射下将CO2还原为CH4[14]。
赵志换等致力于TiO2复合金属酞菁(MPc：M代表金属，Pc代表酞菁)用于光催化还原CO2的研究，通过溶胶-凝胶法和原位合成法合成了ZnPc/TiO2复合结构，将CO2的水溶液在可见光的照射下还原为甲酸[15]。
相比其它半导体材料，硅(E g=1.12eV)可大量的利用太阳光中的可见光光子能量，然而较窄的禁带宽度导致了其仍存在光生电子-空穴极易发生复合而使得光电转换效率降低的问题。
最早在1976年，Mirisaki等在p-Si和n-Si组成的太阳能电极上，用CVD的方法在Si电极上沉积了一层TiO2薄膜，增大了电极的光生电压，提高了光解水的效率[16]。
Li等[17]采用一步水热法合成了掺杂Si的TiO2空心微球，研究表明，Si的掺入可使TiO2的禁带宽度由3.32eV 增加到3.38eV，这意味着光生空穴有了更强的氧化潜能，从而使其光催化活性提高了1.52倍。
加州大学伯克利分校的杨培东等[18]于2009年报道了用原子层沉积(ALD)技术制备高密度共轴Si/TiO2核-壳纳米线阵列的方法。
研究发现Si/TiO2异质结构的构建可弥补TiO2光吸收范围小的缺点，且在异质结上发生的能带弯曲效应可提高电子-空穴的分离能力，进一步提高光催化性能。
他们还发现Si/TiO2界面的产生可减少光生空穴的损失从而进一步提高光阳极电流，这一点在光电催化降解有机污染物或分解水制氢能领域上有着重要的意义和价值。
本工作采用CVD法在阳极氧化TiO2纳米管阵列膜表面沉积一层非晶Si膜，通过退火得到了晶化的Si膜/TiO2纳米管阵列的复合结构，并就所制备的Si/TiO2结构的光催化还原CO2活性进行初步的研究与探讨。