陽(yáng)極氧化法制備高度有序TiO2納米管(多孔)陣列膜的研究.pdf

1、二氧化鈦具有獨(dú)特的濕敏、氣敏、紫外光吸收、光電轉(zhuǎn)化及光催化性能，在傳感器、介電材料、自清潔材料、有機(jī)-無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池、光催化降解污染物等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。TiO2納米管因其特殊的結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出更優(yōu)異的性能。本論文以“陽(yáng)極氧化法制備高度有序TiO2納米管（多孔）陣列膜的研究”為題，主要述及以下幾方面的研究工作：
　　 1．分別在HF水溶液、含NH4F和H2O的乙二醇有機(jī)溶液中對(duì)Ti箔進(jìn)行陽(yáng)極氧化，得到高度有序、分布均勻、垂直取

2、向的TiO2納米管陣列結(jié)構(gòu)。通過(guò)陽(yáng)極氧化工藝條件（如陽(yáng)極氧化電壓、電解液的選擇與配比以及氧化時(shí)間等）實(shí)現(xiàn)了對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)（如管徑、管壁厚度、管密度、管長(zhǎng)等）的有效控制。利用XRD研究了納米管陣列的物相結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：通過(guò)電解液的選配和退火條件的優(yōu)化可控制TiO2納米管陣列的物相組成及其晶化程度。
　　 2．在SiO2玻璃襯底上用脈沖激光沉積（PLD）技術(shù)，分別沉積Ti和Ti/Al膜，經(jīng)電化學(xué)陽(yáng)極氧化成功制備了多孔TiO2/SiO2

3、和TiO2/Al/SiO2納米復(fù)合結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)研究了Al過(guò)渡層對(duì)多孔TiO2薄膜光吸收特性的影響。發(fā)現(xiàn)，無(wú)Al過(guò)渡層的多孔TiO2薄膜其紫外吸收峰在270nm處，且峰強(qiáng)不隨陽(yáng)極氧化工藝參數(shù)調(diào)節(jié)；而有Al過(guò)渡層的多孔TiO2薄膜其紫外吸收峰紅移至293nm處，峰強(qiáng)和峰形不僅受陽(yáng)極氧化電壓調(diào)節(jié)而且受Al過(guò)渡層厚度的影響也很敏感。進(jìn)一步分析了多孔TiO2薄膜吸收邊附近的光躍遷特性。
　　 3．通過(guò)分析陽(yáng)極氧化過(guò)程中的電流-時(shí)間曲線，研究