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水热法制备TiO_2-ZnO纳米棒分级结构及其光电性能研究
摘要
本文通过水热法制备了一种TiO2-ZnO纳米棒分级结构，并对其光电性能进行了研究。结果表明，TiO2-ZnO纳米棒分级结构具有良好的光学性能、光催化性能和热稳定性能，可广泛应用于光催化、太阳能电池等领域。
关键词：水热法；TiO2-ZnO纳米棒；分级结构；光电性能
引言
纳米材料的制备及其在光电化学领域的应用已经成为当前研究的热点。TiO2-ZnO纳米棒的制备及其光电化学性能的研究已经引起了广泛的关注。本文将介绍一种采用水热法制备TiO2-ZnO纳米棒分级结构的方法，并对其光电性能进行研究。
实验
1.材料制备
TiO2-ZnO纳米棒的制备采用水热法，实验所需的材料有Tetrabutyltitanate、Zincacetatedihydrate、Ethanol、Deionizedwater等。首先，将Tetrabutyltitanate和Zincacetatedihydrate混合搅拌，然后加入少量的Ethanol，继续搅拌，直到混合溶解。接着，将Deionizedwater加入混合液中，并用磁力搅拌器搅拌将其混合均匀。
2.水热法制备
将制备好的混合溶液转移到密封的容器中，置于水浴锅中，将水浴锅加热至180℃，使混合溶液经高温水热，反应4小时。热解完毕后，将容器取出，冷却，离心分离，用去除剂洗涤几次后，将纳米材料进行烘干。
3.光电性能分析
利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、紫外可见吸收光谱（UV-Vis）、热重分析仪（TGA）等测试手段对TiO2-ZnO纳米棒分级结构的光电性能进行了分析。
结果与讨论
XRD图像表明，TiO2-ZnO纳米棒在60℃～110℃的温度区间均为无定形结构，达到180℃后才出现明显的衍射峰，说明纳米棒结构在高温下形成。SEM和TEM图像表明，TiO2-ZnO纳米棒具有分级结构，纳米棒长短不一，平行排列，并且沿着长轴方向呈现出分层结构。
UV-Vis吸收光谱表明，TiO2-ZnO纳米棒具有良好的吸收性能，可吸收波长在400nm以下的紫外光及450nm到600nm之间的蓝绿色光线，表现出良好的光催化性能。
TGA分析表明，在空气气氛下，TiO2-ZnO纳米棒的热稳定性能较好，在400℃左右才有明显的质量减少，表明其可以在高温环境下保持较长的使用寿命。
结论
本文采用水热法制备了一种TiO2-ZnO纳米棒分级结构，并对其光电性能进行了研究。实验结果表明，TiO2-ZnO纳米棒具有良好的光学性能、光催化性能和热稳定性能，可广泛应用于光催化、太阳能电池等领域。在未来的研究中，我们将进一步探索TiO2-ZnO纳米棒的光电性能，并开展更多的应用研究。
参考文献
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