氧化鈦納米管陣列的制備及形成機(jī)理研究.pdf

1、TiO2納米管的特殊結(jié)構(gòu),使它具有更大的比表面積和更強(qiáng)的吸附能力,從而表現(xiàn)出更高的光催化性能和光電轉(zhuǎn)化效率。并已經(jīng)應(yīng)用于光催化劑、太陽(yáng)能電池、氣敏傳感材料、催化劑載體和超級(jí)電容器等領(lǐng)域,顯示出了巨大的應(yīng)用潛力。
　　 本文選擇用陽(yáng)極氧化法,在電解溶液中利用純鈦表面生成管徑約50～70nm、管長(zhǎng)約500～600nm的結(jié)構(gòu)規(guī)整有序的高密度氧化鈦納米管陣列。通過工作電壓、電解質(zhì)溶液的性質(zhì)、緩沖液對(duì)TiO2納米管陣列的形貌的影響測(cè)試和納

2、米管陣列的SEM形貌、I-t曲線、色彩與時(shí)間變化分析,對(duì)陽(yáng)極氧化法制備TiO2納米管的形成機(jī)理進(jìn)行研究。研究認(rèn)為,TiO2納米管陣列的形成主要經(jīng)歷了致密膜的生成、微孔出現(xiàn)、納米管融合和管長(zhǎng)穩(wěn)定生長(zhǎng)等4個(gè)階段:起初,鈦表面迅速形成致密的氧化膜,氧化膜的生成與溶解同時(shí)進(jìn)行,前期生成速率快于溶解速率,電極/溶液界面的雙電層結(jié)構(gòu)(緊密層/分散層),使氧化膜表面生成小孔,相鄰的小孔集成越來越大的孔洞,繼而形成小管,小管進(jìn)一步融入更大的管,孔徑達(dá)到