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二氧化钛纳米管论文：阳极氧化法光电响应氧化亚铜铁酸锌 【提示】本文仅提供摘要、关键词、篇名、目录等题录内容。为中国学术资源库知识代理，不涉版权。作者如有疑义，请联系版权单位或学校。 【摘要】论文用乙二醇作为有机电解质溶液，NH4F作为氟离子源，利用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列，考察了不同制备工艺条件下所得到的TiO2纳米管阵列电极的形貌、成分、光电性能以及光催化性能。研究表明，在氧化电压为50V，反应30min，NH4F浓度为0.3wt％条件下，所制备的TiO2纳米管阵列具有较好的光电性能及光催化性能。通过X射线衍射（XRD）分析，得出TiO2纳米管晶型随热处理温度转变的情况。采用恒电位沉积方法制备了Cu2O修饰TiO2纳米管阵列，并通过扫描电子显微镜（SEM）、XRD进行了表征。通过对其进行光电测试，确定了最佳的Cu2O沉积工艺：沉积时间20s、电解液中铜离子浓度0.4mol/L。Cu2O修饰TiO2纳米管阵列电极对初始浓度为20mg/L的罗丹明B溶液光电降解120min，降解率可达到83%，光电降解速率常数是单纯光降解的2倍、电降解的200倍左右，表明光电协同催化作用明显。采用蘸镀法制备了ZnFe2O4修饰二氧化钛纳米管阵列电极。SEM测试表明，这种沉积方法可以有效降低ZnFe2O4纳米颗粒在管口的聚集程度，使得ZnFe2O4纳米颗粒能进入管内，整个纳米管阵列不会因ZnFe2O4纳米颗粒的修饰而失去原有的形貌结构。对ZnFe2O4修饰二氧化钛纳米管阵列进行XRD测试，图谱显示出ZnFe2O4的特征峰。表明有ZnFe2O4的存在。对选定区域进行X射线能谱仪分析（EDS）表明，样品中有Zn、Fe元素的存在，并且Zn、Fe的原子比大约为1:2，比例与ZnFe2O4分子式中的比例相符。对ZnFe2O4修饰二氧化钛纳米管阵列电极进行光电响应测试，结果表明在沉积电位是-0.8V（vs. SCE）、循环10次工艺条件下制备的ZnFe2O4修饰TiO2纳米管阵列电极的光电性能较好。降解罗丹明B的测试表明，ZnFe2O4修饰TiO2纳米管阵列电极的光电降解速率常数是0.02395min-1，是纯TiO2纳米管阵列电极光电降解速率常数的67倍，这表明在ZnFe2O4修饰下TiO2纳米管阵列电极对罗丹明B的光电降解更加高效。 【关键词】二氧化钛纳米管；阳极氧化法；光电响应；氧化亚铜；铁酸锌； 【篇名】金属氧化物修饰二氧化钛纳米管阵列的制备、表征及性能研究 【目录】金属氧化物修饰二氧化钛纳米管阵列的制备、表征及性能研究 中文摘要 3-4 ABSTRACT 4 第一章 绪论 8-27 1.1 纳米材料的特性 9-11 1.1.1 纳米材料的表面效应 9 1.1.2 纳米材料的小尺寸效应 9-10 1.1.3 纳米材料的量子尺寸效应 10 1.1.4 纳米材料的宏观量子隧道效应 10-11 1.2 纳米材料的制备 11-16 1.2.1 液相法 11-14 1.2.2 气相法 14-16 1.2.3 固相法 16 1.3 半导体纳米材料 16-24 1.3.1 半导体纳米材料的研究现状 16-17 1.3.2 半导体纳米材料的性质 17-21 1.3.3 TiO_2半导体纳米材料 21-24 1.4 纳米材料的表征 24-26 1.4.1 扫描电子显微镜 24 1.4.2 透射电子显微镜 24 1.4.3 X 射线能谱仪 24-25 1.4.4 X 射线衍射 25 1.4.5 红外光谱和拉曼光谱 25 1.4.6 紫外-可见光谱分析 25-26 1.5 本文的研究内容 26-27 第二章 实验原理与方法 27-34 2.1 实验所用药品与仪器 27-28 2.1.1 实验试剂 27-28 2.1.2 实验仪器 28 2.2 金属氧化物修饰 TiO_2纳米管阵列电极的制备 28-30 2.2.1 TiO_2纳米管阵列电极的制备 28-29 2.2.2 氧化亚铜修饰 TiO_2纳米管阵列电极的制备 29-30 2.2.3 铁酸锌修饰 TiO_2纳米管阵列电极的制备 30 2.3 结构表征 30-31 2.3.1 X 射线衍射（XRD） 30-31 2.3.2 扫描电子显微镜（SEM） 31 2.4 光电响应测试 31-32 2.5 光电催化降解罗丹明 B 水溶液实验 32-34 第三章 TiO_2纳米管阵列的制备及研究 34-48 3.1 扫描电子显微镜表征分析（SEM） 34-36 3.2 TiO_2纳米管阵列形成机理研究 36-39 3.3 热处理对纳米管阵列晶型的影响 39-41 3.4 光电响应测试 41-45 3.4.1 光照开路电位谱分析 41-43 3.4.2 瞬态光电流分析 43-45 3.5 TiO_2纳米管阵列电极的光电催化性能测