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【24h】

Evolution of titanium dioxide one-dimensional nanostructures from surface-reaction-limited pulsed chemical vapor deposition

机译：由表面反应受限的脉冲化学气相沉积法演化的二氧化钛一维纳米结构

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This paper reviews the recent development of surface-reaction-limited pulsed chemical vapor deposition (SPCVD) technique for the growth of TiO_2 one-dimensional nanostructures. SPCVD uses separated TiCl_4 and H_2O precursor pulses, and the anisotropic growth of TiO_2 crystals is attributed to the combined effects of surface recombination and HC1 restructuring at high temperature during elongated purging time. Therefore, the crystal growth is effectively decoupled from precursor vapor concentration, which allows uniform growth of TiO_2 nanorods (NRs) inside highly confined spaces. The phase of TiO_2 NRs can be tuned from anatase to rutile by raising the deposition temperature. Au catalysts are able to enhance the growth rate and led to bifurcated nanowire (NW) morphology. A high density three-dimensional (3D) NW architecture was created by SPCVD growing TiO_2 NRs inside dense Si NW forests. Such 3D structures offer both large surface area and excellent charge transport property, which substantially improved the efficiency of photoelectrochemical devices.
机译：本文综述了用于限制TiO_2一维纳米结构生长的表面反应受限脉冲化学气相沉积（SPCVD）技术的最新进展。 SPCVD使用分离的TiCl_4和H_2O前驱物脉冲，并且TiO_2晶体的各向异性生长归因于表面重组和高温下在较长的吹扫时间内HCl重整的综合作用。因此，晶体生长与前驱物蒸汽浓度有效脱钩，从而可以在高度狭窄的空间内均匀生长TiO_2纳米棒（NRs）。可以通过提高沉积温度将TiO_2 NRs的相从锐钛矿变为金红石。金催化剂能够提高生长速率并导致分叉的纳米线（NW）形态。通过在茂密的Si NW森林中生长CVD_2的TiO_2 NR，创建了高密度的三维（3D）NW结构。这样的3D结构提供了大的表面积和优异的电荷传输性质，这大大提高了光电化学装置的效率。

著录项

  • 来源
    《Journal of Materials Research》 |2013年第3期|270-279|共10页
  • 作者

    Xudong Wang; Jian Shi;

  • 作者单位

    Department of Materials Science and Engineering, University of Wisconsin-Madison, Madison, Wisconsin 53706;

    Department of Materials Science and Engineering, University of Wisconsin-Madison, Madison, Wisconsin 53706;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
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  • 正文语种 eng
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