文 献 综 述

1 二氧化钛概述

TiO2 (二氧化钛)是一种新型的无机材料。TiO2具有无毒性、稳定性好、催化活性高、紫外吸收能力强等很多优异的物理化学性质[1,2]，是一种优良的半导体材料。纳米级TiO2粉体具有比表面积大、光吸收性能好等优点，特别是对紫外光的吸收能力较强[3]。

1.1.1 纳米TiO2的结构特征与基本性质

自然界存在的以及人工合成的TiO2主要有三种晶型：锐钛矿(四方晶系，a=b=3.784Aring;, c=9.502 Aring;)、金红石(四方晶系，a=b=4.584Aring;, c=2.953 Aring;)和板钛矿(斜方晶系，a=5.436Aring;, b=9.166Aring;, c=5.135 Aring;)[17]。其中，板钛矿TiO2很不稳定，所以很少使用；金红石TiO2具有良好的热稳定性，锐钛矿TiO2和板钛矿TiO2的晶型在高温下能够转变为金红石。

金红石型TiO2和锐钛矿型TiO2在晶体结构上具有明显的差异，因此两者具有不同的禁带宽度，金红石型TiO2的带隙是3.0 eV，较窄，因而具有较强的光腐蚀性；锐钛矿型TiO2的带隙为3.2 eV，光稳定性较好，在DSSCs中的应用非常广泛，对其研究也最为深入和广泛。

1.1.2 纳米TiO2的制备方法

目前，用于合成不同形貌与结构的纳米TiO2的方法有很多，可以分为气相、固相以及液相反应法[4]。

1.1.2.1 气相反应法

气相反应法是通过将金属钛的卤化物或有机钛化合物高温加热进行气化，使之在气相状态下发生物理以及化学的变化。继而让其在冷却过程当中成核，并凝聚到纳米TiO2。用气相反应法制备的TiO2颗粒具有粒度细、分散性好以及表面活性高等优点，但气相反应法对设备的要求较高，需要较高的温度。气相反应法主要包括物理气相沉积、化学气相沉积和化学气相水解法。