应力调控TiO₂纳米膜

弱压力下光电阴极保护增强

通过单轴压缩应力工程，在不引入其他元素或异质结构的情况下，显著提升了TiO₂纳米膜对可见光的利用率和光电阴极保护性能。

Qiu, Xiang · 苟国庆 · Zhang, Kun · 张溪 · Wan, Sun · Shuzhi, Qin · Xiang, Luo · Pan, Feng · Jiancheng, Pan · Gao, Wei

Materials Today Communications 2023

技术优势

可见光利用率提升

单轴压缩应力可有效减小TiO₂的带隙，从而扩展其光响应范围至可见光区。

载流子复合降低

低压缩应力下光生电子-空穴对的分离效率提高，复合率显著降低。

无需掺杂或异质结构

仅通过机械应力即可实现性能提升，避免了复杂的化学修饰工艺。

应用场景

• 光电阴极保护：替代传统牺牲阳极或外加电流阴极保护，利用光能实现金属自防腐。
• 光电材料：应力调控拓展了TiO₂在可见光区的光电转换应用潜力。
• 腐蚀防护涂层：制成涂层后，可在光照下为金属基底提供持续的阴极保护。
• 纳米薄膜制备：结合薄膜沉积与机械加载，制备应力调控的功能性纳米膜。
• 应力调控技术：利用应力调控能带结构，为材料性能优化提供新路径。