阳极氧化法制备TiO2纳米管机理及有机电解液应用.pdfVIP

i 阳极氧化法制备T0。纳米管机理及有机电解液应用 束伟庆王树林 lhr苴Fhf驰特的青序#犄H优”能＆mg钡域酃订 捐要；■哂纳术管陴州蚱为一#新《帕纳书Ti02材科t 鼾m《∞』tⅢH口景。…拙轼化洼足制蔷崩度自J}Tioz纳米竹阵州的}蜜^眭，但址传统水溶¨屯解液制柞的纳米钎许 祚小均匀．符＆始终m以究m。近米有机『U斜涟的“月j耻抖r_【_$U*的敛小．ff垭突破“L目艇丰立埘日】栏瓴化 址制蔷”02纳米管的目【目进行rⅨ讨，lWIft舟纠rlI机电解液WTi02纳米骨制缶过程的*响*托时景。 关键自：纳米营；W撒轧化浊： 。氧*钍．订机屯衅液 t前言 。氧化钍(TiO：l作为一种宜禁带F甘体材科，具订光皱、气被、光fn等优越的性能，在太阳能lU池『11、光解水制 蔷氯气『2】、光催化降解Ti机物口1等方面都有根姘帕麻川一fi以来都足打领域甜}究的热点。=氧化钛纳米管足T102 转授效率仵诸每顿域卉世躯瑶的发腱前景。 日f轧制器T102纳米管的方让1-簦}；楼扳法【4]、水热台』点法【5J以及Hi擞氧化法【6】。其中．研究蛙多的足多孔毓 化锅校扳洼和碱性条件下的水热☆成注，世利刷这两种方法制蔷fi4lTiO撸q米管揶存在着些小足。前着的制蔷上艺 堑*，，k成纳米管的大小和形状取跌r钮化钳模扳孔的尺q和形状，而乩楼板和纳米管的分离律往台磁坏纳米竹的管 避彤乳，住管壁表面变得粗糙，后音则往往生成柯吒缠绕的无序的纳米管，难咀形成规则均匀的形貌。 1 菅提供丁新的思路，之后越米越多的^黄进J{J砌搬氧化法制籍TIO：纳米管。研究表明，通过政变阳极氧化电压、电解 液成分、『b解被pH值和lU解时间等参数，可以控制纳米符的直释、管K、管壁厚度殷其形态。m这些研究都局限在 z纳水骨的制备X取得r重簧的进展。木立l：要埘川极氧化法 Macak[111儿乎l目时竹液采用什机物作为lU样液．性rio 制名-Ti02纳米符的机理进行r搛计．1-J时介绍r有机f“觯液对T102纳米管制蔷过程的影响及其的景。 2阳极氧化机理探讨 法制得。剐柑氧化金屈钍“足在罔】所小的抓准三{n极电池装置中进行的+其中商纯度的金属钛片作为刚极，钔片作 阴授，恒电位位提供氧化电胜。 …iS一～ 图I阳极氧化洼制需氧化仕纳米管示意陌 IllustrationfornModl∞“0|l Fi91 对J‘Ti02纳米符的目i擞氧化机理研究很多．但均止定论。_般认为f8，12，131，神含F电解渡中，钮箔龇掘馘化生 球仆庆普Ri擞氧化镕制**O，M*管#LR＆有机ra*泄“用 ]57 成Ti02纳米管的过程中{，要发生r如下化学反血． Tl”+21120叶TiO，+4H’ (1) TiO，+6F+4}r叶fTiF6】‘+2H20 (2)2 该过稿可咀通过如下电流密度[2】变化得到解释。 围2为事温下乙酸与0 阶段，电解开始后，Tl片立即与溶液中的O’发生氧化反脚，生成致密的n吐薄膜阻挡培，随着膜厚的增加袋现为， 电流密度的急剧’F降。直到生成的膜厚足够的大，材料表面的电场也变得报^．于是刻蚀便开始了。P2阶段，起初 出现的是无规则的小孔，由】一小孔的出现阳极氧化的面积髓之增大，对庀电流密度也就r刊。P3阶段，在小孔的邝 和F对Tl吐的刻蚀同时进行。随着生成纳米管管妊增加，纳米管内部与卦部溶液离于扩散的难度加太，于是反』吐受 到限制。需要指出的是叩使生成的纳米管n潞液中也会受到不吲浓度F的侵蚀，有一定的溶解速率。’j纳米管牛长 速率与浒解速率相等时，管长便不再增加。电解时间有一十虽佳值．过多的电解时脚反而会使管眭减少。 i建陛j 圈2L陵mr俅在10V电ⅢFAl豪}=R化的电流毒废曲线