低維TiO-,2-有序陣列的模板法構(gòu)筑、表征及光催化性能研究.pdf

1、系統(tǒng)地研究了二次陽極氧化過程中氧化電壓、氧化時間、電解液溫度、電化學(xué)拋光、對鋁箔的熱處理和陰極材料對多孔膜有序性的影響:以及氧化電壓、氧化時間、電解液溫度、擴(kuò)孔時間對多孔膜孔幾何尺寸的影響.通過對草酸/無水乙醇電解液中陽極氧化過程的研究,發(fā)現(xiàn)無水乙醇的加入并沒有改變多孑L膜的形成過程,其主要作用是降低化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕速率,使室溫下通過控制氧化電壓來實(shí)現(xiàn)對模板孔徑的調(diào)節(jié)成為可能.通過在草酸電解液中加入無水乙醇及降低反應(yīng)溫度,采用場發(fā)射

2、電鏡觀察了多孔氧化鋁的形成過程,發(fā)現(xiàn)該過程中不僅包括阻擋層的形成、微孔(微裂紋)萌生、孔的穩(wěn)定生長三個過程,還包括不同孔通過競爭與協(xié)同機(jī)制相互吞并長大的中間過程,為研究和制備多孔氧化鋁模板提供了新的實(shí)驗(yàn)支持.采用二次陽極氧化法在草酸/無水乙醇電解液中制備了孔徑可調(diào),大小在10nm～200nm之間的多孔氧化鋁模板.借助于耗散結(jié)構(gòu)理論對陽極氧化過程中多孔氧化鋁的形成過程,提出了新的自組織生長機(jī)理. 研究了Sol-Gel模板法制備氧化

3、鈦納米陣列的過程,發(fā)現(xiàn)在一定的負(fù)壓條件下,可以使溶膠順利進(jìn)入模板的孔中,解決了采用高濃度溶膠、小孑L徑模板難以通過Sol-Gel模板法合成納米陣列的難題,并成功地合成了高質(zhì)量、小直徑的氧化鈦納米線和納米管陣列.以氧化鋁納米凹坑陣列膜為模板,通過Sol-Gel模板法首次合成了TiO<,2>納米點(diǎn)陣列周期性調(diào)制膜,該膜的表面形貌和結(jié)構(gòu)經(jīng)過了人工調(diào)制,并且表面結(jié)構(gòu)為同質(zhì)外延的TiO<,2>納米點(diǎn)陣列. 采用Sol-電泳模板法在氧化鋁多

4、孔模板的孔中合成了兩種形狀的氧化鈦納米線陣列,其中糖葫蘆狀氧化鈦納米線陣列的合成屬于首次報道.系統(tǒng)地研究了電泳沉積的工藝條件,探索了氧化鈦納米線的形成機(jī)理,表明Sol-電泳沉積過程中,TiO<,2>膠粒的聚沉是膠體濃度、膠粒尺寸、及直流偏壓等諸多因素協(xié)同作用的結(jié)果,控制膠粒聚沉的周期及聚沉?xí)r間τ的可以得到不同形狀的納米線. 光催化降解實(shí)驗(yàn)表明,氧化鈦納米陣列與通常情況下負(fù)載于玻璃上的氧化鈦薄膜相比,氧化鈦納米陣列具有無可比擬的光