2015年第34卷第5期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1311·
化工进展
二氧化钛纳米管的制备、改性及应用
王俏，王威，崔福义，邵鹏辉，何皎洁
（哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨 150090）
摘要：二氧化钛纳米管因其特殊的形貌和高度有序的特性成为了目前研究的热点之一。本文系统回顾了近年来有关二氧化钛纳米管的相关研究，着重阐述了二氧化钛纳米管的制备方法，主要包括模板法、阳极氧化法、水热法；在此基础上，详细论述了掺杂、复合等对二氧化钛纳米管进行改性的方法；并简要介绍了二氧化钛纳米管及其复合材料在环境、能源等领域的应用。最后，展望了二氧化钛纳米管的主要研究方向是对形成机理、管形貌调控、表面改性等方面做进一步研究，以期为后续的研究提供参考。
关键词：粉体技术；纳米材料；制备；改性；复合材料
中图分类号：TB 383 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2015）05–1311–07
DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.05.022
Preparation，modification and application of titanium dioxide nanotubes WANG Qiao，WANG Wei，CUI Fuyi，SHAO Penghui，HE Jiaojie （School of Municipal and Environmental Engineering，Harbin Institute of Technology，Harbin 150090，Heilongjiang，
China）
Abstract：Titanium dioxide nanotubes have been intensively concerned and studied in recent years due to their special morphology and highly ordered property. This paper reviewed recent advances in titanium dioxide nanotubes. Three kinds of preparation methods were discussed，including template synthesis，electrochemical anodization and hydrothermal synthesis. On this basis，it described the modification methods of titanium dioxide nanotubes in detail，including doping and compositing. The applications of titanium dioxide nanotubes and composites in the field of environment and energy were introduced briefly. Finally，the future studies on the formation mechanism，morphology control and modification of titanium dioxide nanotubes were proposed.
Key words：powder technology; nanomaterials; preparation; modification; composites
纳米结构的二氧化钛（TiO2）因其在光学、生物学、电学等方面的独特性质而成为目前研究的热点之一，并被广泛应用于光催化、光电池、传感器、涂料等方面[1–2]。尤其是管状纳米二氧化钛，因为具有尺寸可控和高度有序的特性，引起越来越多的关注。按照维数划分，二氧化钛纳米管属于一维纳米材料，既具有纳米材料普遍具有的量子尺寸效应，还具有独特的机械性、热稳定性和光学性质[3]，因此其具有特殊的研究意义。TiO2纳米管相对于纳米棒、纳米线等其他一维纳米结构而言，具有更大的比表面积，即可以提供更多的活性中心，使得TiO2纳米管在光催化、光电池等方面具有更优良的性能[4]。但TiO2纳米管也存在它的缺陷，即TiO2的带隙较宽，对太阳光的利用率较低。因此，为了使TiO2纳米管的应用领域更加广泛，通常会对TiO2纳米管的内部或表面进行修饰改性，以达到改善其光学性能、电学性能、催化性能、生物相容性等目的[5]。
收稿日期：2014-07-07；修改稿日期：2014-11-06。
基金项目：国家自然科学基金项目（51078102）。
第一作者：王俏（1991－），女，硕士研究生。联系人：崔福义，教授，主要从事水处理及相关方面的理论与技术研究工作。E-mail cuifuyi @https://www.doczj.com/doc/bf13724150.html,。