基于二氧化鈦納米管修飾電極的制備、微結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、二氧化鈦納米管（TiO2 nanotubes，簡稱TNTs）由于具有大的比表面積，強的吸附性，較大的表面結(jié)合能和較強的氧化還原能力等優(yōu)良的特性，近年來作為電極材料受到了廣泛關(guān)注。本論文以表面微區(qū)分析技術(shù)為手段，系統(tǒng)考察了陽極氧化法制備TNTs電極過程中制備條件對其微觀結(jié)構(gòu)的影響，并對其生長機理進行探討。以此為基礎(chǔ)，制備了石墨烯修飾TiO2納米管電極（Gr/TNTs），石墨烯-金共摻雜修飾TiO2納米管電極（Au/Gr/TNTs），并研究

2、了修飾前后TNTs電極的電化學性能及電催化性能。全文共分為以下4個部分：
　　第一章：緒論部分。本章在簡單介紹TNTs制備方法的基礎(chǔ)上，重點綜述了其研究狀況及應(yīng)用進展，并對近年來該領(lǐng)域存在的一些問題進行了論述，展望了其發(fā)展及應(yīng)用前景。
　　第二章：TiO2納米管陣列電極的制備及微結(jié)構(gòu)調(diào)控。本章采用陽極氧化法，在HF水溶液中制備了TNTs電極，系統(tǒng)研究了外加電壓，氧化時間，pH值，電解液濃度，退火溫度等制備條件對其物相和微結(jié)構(gòu)

3、的影響，并探討了其形成機理。結(jié)果表明：電解液的pH值是影響TNTs脫落與否的重要因素。在質(zhì)量濃度0.5％HF水溶液中，采用陽極氧化法制備TNTs電極的最佳條件為pH=5，電解液溫度30℃，氧化電壓20V，氧化時間40min，退火溫度500℃。采用上述條件可以制備出形貌好，規(guī)整性好，不脫落的TNTs薄膜。
　　第三章：石墨烯修飾 TiO2納米管電極的制備、微結(jié)構(gòu)及性能研究。以氧化石墨烯溶液作電沉積液，采用電沉積的方法制備出石墨烯修飾

4、TiO2納米管電極（Gr/TNTs）。以甲基橙模擬染料廢水，研究了溶液濃度，pH值，電解質(zhì)濃度，槽壓等對TNTs電極催化效率的影響，并考察了Gr/TNTs電極的電化學及電催化性能，探討了微結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。研究結(jié)果表明：電催化降解甲基橙溶液20min，Gr/TNTs電極的電極催化效率達97.29%，明顯優(yōu)于TNTs電極催化效率39.88%。通過循環(huán)伏安曲線也進一步證實Gr/TNTs電極性能提高。
　　第四章：石墨烯-金共修飾TiO