1、一維納米材料相較于零維納米粒子具有大的長徑比，因此具有優(yōu)異的電子傳導(dǎo)性、力學(xué)性能等特性，吸引了電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)等科研工作者的興趣，但是由于傳統(tǒng)一維納米材料的制備工藝復(fù)雜限制了其發(fā)展。而興起于20世紀(jì)30年代的靜電紡絲技術(shù)在構(gòu)筑一維納米材料方面具有原材料豐富、成本低、工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，近年來引起了越來越多無機(jī)納米材料研究者的關(guān)注。表面包覆作為一種非常有效地提高材料性能的方法被廣泛的應(yīng)用于無機(jī)材料的改性，傳統(tǒng)的包覆方法具有工藝復(fù)雜、包覆厚度不

2、可控等缺點(diǎn)。因此，本文采用同軸靜電紡絲技術(shù)直接制備了不同包覆厚度和不同包覆材料的皮芯結(jié)構(gòu)納米纖維，然后將其應(yīng)用于染料敏化太陽電池(DSSC)、光催化和光致發(fā)光領(lǐng)域，利用熱重分析儀(TGA)、場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線能譜分析儀(XPS)、紅外光譜(FTIR)、X射線衍射(XRD)等表征手段對(duì)所制備的納米纖維膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)和形貌表征，研究了不同包覆材料和不同包覆厚度對(duì)材料的光電性能、催化性能和發(fā)光性能的影響。<

3、br>　　本文首先選用MgO和SnO2兩種包覆材料，通過同軸靜電紡絲技術(shù)制備了SnO2/TiO2和MgO/TiO2皮芯結(jié)構(gòu)納米纖維膜，經(jīng)過一系列的工藝步驟最終組裝成染料敏化太陽電池。TEM證明了MgO/TiO2和SnO2/TiO2皮芯結(jié)構(gòu)納米纖維的成功制備，其殼層厚度分別為65nm和60nm，XRD結(jié)果顯示在煅燒過程中皮層中的Mg和Sn會(huì)進(jìn)入晶格中，引起芯層TiO2的晶型改變。最終組裝而成的MgO/TiO2和SnO2/TiO2納米纖維基

4、DSSC的光電轉(zhuǎn)換效率分別為1.64％和1.48％，比純TiO2基DSSC效率(1.27％)高，這是由于包覆層促進(jìn)了電子與空位分離，抑制了電子復(fù)合，并且增加了染料的吸附量。
　　隨后，采用同軸靜電紡絲技術(shù)制備了不同包覆厚度的SiO2/TiO2皮芯納米纖維，研究不同的包覆厚度對(duì)TiO2催化性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，皮層包覆后在煅燒過程中皮層上的原子進(jìn)入到了芯層TiO2晶格中，導(dǎo)致了其相轉(zhuǎn)變溫度降低，但是形成的異質(zhì)節(jié)結(jié)構(gòu)將利于電子空位的分

5、離，提高其催化性能。BET結(jié)果顯示皮芯納米纖維的比表面積比純TiO2納米纖維的大，從而增加了催化劑與MB的反應(yīng)面積。因此，皮芯納米纖維表現(xiàn)出了較高的催化性能。通過不同包覆厚度的SiO2/TiO2皮芯納米纖維降解亞甲基藍(lán)(MB)發(fā)現(xiàn)隨著包覆厚度的提高，其催化性能表現(xiàn)出了最大值。這是由于包覆厚度越大，電子的傳輸路徑越大，其淬滅的概率越大，導(dǎo)致表面羥基自由基的數(shù)量減少，因此當(dāng)皮層厚度為37nm時(shí)SiO2/TiO2皮芯納米纖維表現(xiàn)出了最佳的催化

6、性能。
　　研究證明皮芯結(jié)構(gòu)可以有效的去除表面淬滅中心而提高熒光劑的發(fā)光效率，但是迄今還沒有關(guān)于包覆層對(duì)于納米纖維熒光劑影響的研究。因此通過同軸靜電紡絲制備了不同包覆厚度的Gd2O3/Y2O3∶Eu3+皮芯納米纖維。結(jié)果顯示，當(dāng)皮層流率較低時(shí)，更多的皮層原子進(jìn)入到了芯層晶格中，抑制了芯層晶粒的長大，從而增加了淬滅中心的數(shù)量，而隨著皮層流率的增大，皮層可以對(duì)芯層進(jìn)行有效地包覆從而鈍化表面缺陷，降低表面羥基和Eu3+的能量傳遞，提高了