DOI: S1872-2067(19)63470-4
分層結構的納米材料由于其獨特的性能而備受關注。在這項研究中，通過靜電紡絲技術制備了由納米片（TiO2-NFs-NSs）組裝而成的TiO2納米纖維，然后在NaOH溶液中進行水熱處理。系統地研究了水熱反應時間（0-3h）對TiO2納米纖維（TiO2-NFs）的結構和性能的影響，并從TiO2-NFs對丙酮光催化氧化的光催化活性和染料敏化太陽能電池的光電轉換效率等方面對其進行了評價。研究發現：（1）在NaOH溶液中對TiO2-NFs進行水熱處理，然后進行酸洗和煅燒，形成了TiO2-NFs-NSs。（2）將水熱反應時間從0h延長到3h，TiO2-NFs-NSs（T3.0樣品）的BET表面積增加了3.8倍（從28到106 m2 g-1），而孔體積增加6.0倍（從0.09到0.54 cm3 g-1）；（3）與原始TiO2-NFs（T0樣品）相比，優化后的TiO2-NFs-NSs對丙酮氧化的光反應性提高了3.1倍，光電轉換效率提高了2.3倍。TiO2-NFs-NSs的光反應性增強歸因于BET表面積的增加和孔體積的增加，這有利于基質的吸附和氣體的滲透，以及TiO2-NFs-NSs的獨特中空結構，有利于通過TiO2納米片之間的多次光學反射進行光的收集。
圖1.TiO2-NFs（T0樣品）在NaOH溶液中處理之前的SEM圖。
圖2.T0.5（a，b），T1.0（c，d），T1.5（e），T2.0（f），T2.5（g）和T3.0（h）樣本的TiO2納米纖維的SEM圖像。箭頭表示TiO2納米粒子的存在。
圖3.在NaOH溶液中處理之前（a，b）和之后（c，d）的TiO2-NFs的TEM（a，c）和高分辨率TEM圖像（b，d）。
圖4.在NaOH溶液中處理之前（a）和之后（b），在鹽酸溶液中洗滌（c）和隨后煅燒（d）的TiO2-NFs樣品的元素圖。
圖5.TiO2納米纖維光催化劑的XRD圖譜，以及銳鈦礦型TiO2的預期峰。
圖6.光催化劑的氮吸附-解吸等溫線和相應的孔徑分布曲線（插圖）的比較。
圖7.丙酮的光催化氧化曲線（A）和不同光催化劑之間的光反應性比較（B）。
圖8.光催化劑的紫外可見漫反射光譜（A）和PL光譜（B）。
圖9.原始TiO2-NFs（T0樣品）和分層TiO2-NFs-NSs（T3.0樣品）之間的瞬態光致發光光譜比較。條件：λex=310 nm，λem=410 nm。
圖10.光催化劑的光電流。
圖11. TiO2納米纖維基光陽極DSSCs的電流-電壓曲線。
圖12.敏化劑吸附后，TiO2-NFs膜電極的紫外可見漫反射光譜。
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