搅拌方法对阳极氧化法制备TiO_2纳米管阵列的影响

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TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能研究

TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能研究近年来，TiO2纳米管阵列因其高催化性能和广泛的应用领域备受关注。

TiO2纳米管阵列作为一种新型、高效的催化材料，在环境净化、光电催化等领域有着广泛的应用前景。

本文将详细介绍TiO2纳米管阵列的制备方法及其光催化性能研究进展。

一、TiO2纳米管阵列的制备方法TiO2纳米管阵列可以通过多种方法制备，例如电化学阵列氧化法、离子注入法、水热法等。

其中电化学阵列氧化法是最为常用的制备方法之一。

电化学阵列氧化法可以通过三电极系统来制备，即工作电极、对电极、参比电极。

通常情况下，纳米管的直径、长度和间距可以通过改变电解液成分、电解电压、电解时间和电极距离等参数来控制。

采用此法制备的TiO2纳米管阵列在表面形貌和催化性能方面均有优异的表现。

二、TiO2纳米管阵列的光催化性能研究进展TiO2纳米管阵列的光催化性能主要表现在光催化净化和光电催化等方面，其研究进展如下：1. 光催化净化TiO2纳米管阵列的光催化净化主要指利用其优异的催化性能去除水和空气中的有害物质。

研究表明，TiO2纳米管阵列具有优异的催化性能，可以有效去除水中的有机污染物和空气中的氮氧化物等有害物质。

2. 光电催化TiO2纳米管阵列的光电催化主要利用光伏效应和催化反应，将太阳能转化为化学能，用于水分解、CO2还原等反应中。

研究表明，TiO2纳米管阵列可以在可见光区域内催化反应，同时具有良好的稳定性和周期性反应能力。

三、结论TiO2纳米管阵列作为一种新型的催化材料，在环境净化、光电催化等领域有着广泛的应用前景。

其制备方法主要包括电化学阵列氧化法、离子注入法、水热法等。

TiO2纳米管阵列的光催化性能主要包括光催化净化和光电催化，可以有效去除水中的有机污染物和空气中的氮氧化物等有害物质，同时具有良好的稳定性和周期性反应能力。

未来，TiO2纳米管阵列的研究将会在新能源、环境净化等领域继续发挥重要作用。

阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列的研究

阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列的研究作者：牛冬梅来源：《科技视界》2018年第36期【摘要】阳极氧化法制备而得的二氧化钛纳米管阵列因其高度有序的结构和优异的性能，被广泛的应用，尤其是在超级电容器的应用方面。

纳米管的形貌影响其在各种应用中的性能，受到人们的广泛关注。

本文在恒流条件下进行阳极氧化，选用相同的电解液，阳极氧化时间t=500s，1000s，1500s。

【关键词】TiO2纳米管；阳极氧化法；氧化时间；超级电容器中图分类号： TB383.1 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）36-0116-002DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2018.36.049Preparation of TiO2 Nanotube Arrays by AnodizingNIU Dong-mei（School of Chemical Engineering， Nanjing University of Science and Technology， Nanjing Jiangsu 210094， China）【Abstract】TiO2 arrays prepared by anodizing are widely used due to their highly ordered structure and excellent performance， especially in the applicaton of supercapacitors. The morphology of nanotubes affects their performance in a variety of applications and has received widespread attention. In this paper， anodizing is carried out under constant current conditions， and the same electrolyte is used. The anodizing time is t=500s， 1000s， 1500s.【Key words】TiO2 nanotube； Anodization； Anodic Time； Supercapacitor0 前言TiO2是材料科学中研究最多的化合物之一。

TiO_2纳米管阵列的制备及其性能研究

ｅｅｔｏｌｔｙｓｅｎＴｉｎｎｕｅａｒｙ．ＲｅｕｔｅａｈｔｉＦｌｃｒｌｅｓｓｌｃｒｙｅｓｔｍｏＯ２ａｏｔｂｒａｓｓｌｓｒｖｅｌｔａｎＨｅｅｔｏｙｔｙ —
文章编号：６２６８（０１０ — ２２０１７ — ９７２１）３０４ —６
ＴＯ２米管阵列的制备及其性能研究ｉ纳
赵延亮，王志义
（岛科技大学材料科学与工程学院，青山东青岛２６４）６０２
ｇｔＵｎｄｒｔｅｓｍｅｕｔａｉｌｔｅｃｔｔｏｏ．ｅｈａｌｒｖｏｅｘｉａｉｎ，ｔｅｃｒｎｅｉｙｒｓｏｓｔａｔｂｅｈｕｒｅｔｄｎｓｔｉｅａｌｔａｈｅｎｎｏｕ
第３卷第３期２
２１０１年６月
青岛科技大学学报（自然科学版）
Ｖ１３．ｏ．２Ｎｏ３
Ｊｎ２１ｕ．０１
ＪｕｎｌｏｎｄｏＵｎｖｒｉｆＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙＮａｕａｉｎｅＥｉｏ）ｏｒａｆＱｉｇａｉｅｓｔｏｃｅｃｎｃｎｌｇ（ｔｒｌｅｃｄｔｎｙＳｃｉ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｉｎｕｂｒａｓｗｅｅｐｅｒｄｂｏｅｔｏｔｔｃｏｄｚｔｏｎｔｕ — ０２ｎａｏｔｅａｒｙｒｒｐａｅｙｐｔｎｉｓａｉｘｉｉａｉｎｏｈｅｓｒｆｃｆｔｎｄｕｔｉＩｐｅｔｔｎｉｍｉｍ，ｗｅｍａｎｌｅｅｒｈｅｈｅｉｌｅｃｓｏｆｅｅｔａｅｏｈｅｉｓｒａｕｒｉａｕｆｌｉｙｒｓａｃｄｔｎｆｕｎｅｆｄｉｆｒｎ

阳极氧化法制备TiO_2纳米管及特性研究[1]

2 结果与讨论
2. 1 TiO2 纳米管 SEM 检测
不同角度观察的 TiO2 纳米管的 SEM 形貌图见图 2 。
流密度急剧下降 ,其反应式为 :
2 H2 O →4 H + + O2 + 4e - Ti + O2 →TiO2
(1)
图 3 阳极氧化过程中电流密度2时间变化曲线 (其电压、占空比、频率分别为 :
2. 2 TiO2 纳米管状结构的形成机理
TiO2 纳米管的形成机理是比较复杂的 ,钛阳极氧化过程大致可分为三个阶段[728] ,第一个阶段是阻挡层的形成。这个阶段在钛片表面生成一层致密的 TiO2 薄膜阻挡层 ,这个过程的时间很短 ,如图 3 中的 I 所示。随着氧化膜的形成 ,平均电
关键词直流脉冲 ,阳极氧化 , TiO2 纳米管
Study on characteristics of TiO2 nanotube array prepared by anode oxidation
Wei Shiliang He Xiang Sun Fenglo u Zho ng Zhiyo u
growth speed can be st ro ngly influenced by t he applied elect ricity parameters and ult raso nic assistant . And t he samples were researched before and after annealing by XRD and UV2Vis.
本方法以工业纯钛片作为阳极 ,不锈钢板为阴极 ,采用单向直流脉冲电源 ,在相同的电解质溶液中进行阳极氧化 , 同时利用超声波作为辅助源进行对比实验。通过 SEM 检测研究了电参数对 TiO2 纳米管的形貌和生长速度影响 ,在氧化处理的同时通过计算机采集电流随时间 ( I2t) 的变化曲线 ,对 TiO2 纳米管的形成的机理进行了讨论 ,并对其特性进行了研究。

TiO_2纳米管阳极氧化制备机理及热处理对其影响

收稿日期：2011-10-28。

收修改稿日期：2012-02-17。

国家自然科学基金(No.40972107；41102099)；国家重点基础研究发展计划课题(No.2009CB219604)；国家科技重大专项(No.2011ZX05034-001；No.2011ZX05062-006)；黑龙江省自然科学基金青年科学基金(No.QC2010121)和黑龙江省教育厅项目(No.12521599)资助项目。

＊通讯联系人。

E -mail ：dmliu@TiO 2纳米管阳极氧化制备机理及热处理对其影响殷广明1,2刘大锰＊,1陈伟1阚伟2(1中国地质大学(北京)能源学院，北京100084)(2齐齐哈尔大学分析测试中心，齐齐哈尔161006)摘要：采用阳极氧化方法，在NH 4F+H 2O 的乙二醇溶液体系下制备了TiO 2纳米管列阵薄膜，建立了TiO 2纳米管列阵薄膜的“电场诱导”生长模型。

TiO 2纳米管的管形结构形成与TiO 2的半导体性质相关。

纳米管表面吸附的纳米粒子与管壁间空间有关系。

经过退火处理的纳米管管口由12~14个直径为25~35nm 的纳米颗粒团聚体组成，600℃时，纳米管结构已被破坏。

经过300~600℃之间不同温度处理后的TiO 2纳米管呈现锐钛矿晶态,比表面积随温度升高呈下降趋势。

关键词：TiO 2纳米管；阳极氧化；生长机理；热处理中图分类号：O614.41+1文献标识码：A文章编号：1001-4861(2012)06-1205-05Anodic Oxidation Mechanism and Annealing Influence of TiO 2Nanotubes ArraysYIN Guang -Ming 1,2LIU Da -Meng ＊,1CHEN Wei 1KAN Wei 2(1College of Energy Resources,China University of Geossciences (Beijing ),Beijing 100084,China )(2Analysis and Test Center,Qiqihaer University,Qiqihaer,Helongjiang 100106,China )Abstract:In NH 4F+H 2O ethylene glycol solution,the TiO 2nanotube arrays were fabricated on the Ti substrate via anodic oxidation method at room temperature.The induced electric -field growth model of TiO 2nanotube arrays was created.The formation of TiO 2nanotubes ′tubular morphology is bound up with TiO 2semiconductor properties,The results show that there is relationship between nanoparticles on nanotube surface and space between walls.After annealing treatment,nanotube wall was comprised of 12~14nanoparticles which the diameter of 25~35nm,and the nanotubes ′structure has been destroyed at 600℃.TiO 2nanotubes present Anatase after annealing between 300~600℃.Specific surface area of nanotubes drop with temperature rise.Key words:TiO 2nanotubes;anodic oxidation;growth mechanism;annealing引言TiO 2纳米材料具有优异的光电性能，为提高其应用，发展了多种TiO 2纳米材料的制备方法[1-2]，尤其自2001年Gong 等[3]发现阳极氧化法制备TiO 2纳米管以来，人们对这种方法产生极大的研究热情，选用不同的电解液制备出了具有不同长度的TiO 2纳米管[4-6]，为TiO 2纳米管的形成机理研究[7-9]、应用研究[10-11]提供了广阔空间，极大的丰富了TiO 2纳米材料的科学研究。

氧化时间对二氧化钛纳米管阵列的影响

氧化时间对二氧化钛纳米管阵列的影响肖同欣;谭荣欣【摘要】采用阳极氧化法,以氟化铵、乙二醇溶液作为电解液,在50V的电压、不同的氧化时间条件下制备TiO2纳米管阵列.运用场发射电子扫描电镜(FESEM)、紫外-可见分光光度计(UVVis)对TiO2纳米管阵列的形貌和光学性能进行表征.结果表明,氧化时间越长纳米管的长度越长,氧化时间为2h时,纳米管的管长约为10.1μm,氧化时间为1.5h时制备的TiO2纳米管阵列具有最佳的光催化活性.%TiO2 nanotube arrays were prepared by anodic oxidation method in NH4F and ethylene glycol solution under 50V of the voltage and the different oxidation time.The samples were characterized by scanning electron microscope (FESEM) and UV-Vis spectrophotometer.The results indicate that the length of the nanotybe are influenced by oxidation time.When the oxidation time reach to 2h,the length is about 10.1μm.The nanotube arrays prepared at oxidation time 1.5h exhibit the highest photocatalytic activity.【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】4页(P64-66,40)【关键词】氧化时间;二氧化钛;阳极氧化;光催化【作者】肖同欣;谭荣欣【作者单位】牡丹江师范学院化学化工学院,黑龙江牡丹江 157011;牡丹江师范学院化学化工学院,黑龙江牡丹江 157011【正文语种】中文【中图分类】O643.3TiO2具有成本低、自身无毒无害、化学稳定性强、能隙较大、催化活性高等优点，在光学材料、光电化学、光电池、光催化降解等多方面有着极为广泛的前景[1-4]。

阳极氧化时间对二氧化钛纳米管阵列形貌的影响

阳极氧化时间对二氧化钛纳米管阵列形貌的影响徐明磊，强颖怀，赵宇龙（中国矿业大学材料科学与工程学院，徐州２２１１１６）摘要采用电化学阳极氧化法，以乙二醇体系作为电解液，在６０Ｖ的直流电压下，在纯钛基底表面制备高度有序的ＴｉＯ２纳米管阵列，通过改变氧化时间来探究其对ＴｉＯ２纳米管阵列形貌的影响。

运用ＸＲＤ、ＳＥＭ分别对ＴｉＯ２纳米管阵列的结构、形貌特征进行表征。

结果表明，氧化时间对ＴｉＯ２纳米管的管壁厚度、管径以及管长均有影响；氧化时间为２～２．５ｈ时，所得到的二氧化钛纳米管管壁约为１０ｎｍ、管径约为２００ｎｍ、管长为２～３μｍ。

关键词二氧化钛纳米管阵列　电化学阳极氧化　氧化时间　表面形貌中图分类号：ＴＢ３２１文献标识码：ＡＴｈｅ　Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　Ｔｉｍｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｔｉｔａｎｉａ　Ｎａｎｏｔｕｂｅ　ＡｒｒａｙｓＸＵ　Ｍｉｎｇｌｅｉ，ＱＩＡＮＧ　Ｙｉｎｇｈｕａｉ，ＺＨＡＯ　Ｙｕｌｏｎｇ（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ　２２１１１６）ＡｂｓｔｒａｃｔＨｉｇｈｌｙ－ｏｒｄｅｒｅｄ　ＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅ　ａｒｒａｙｓ　ｗｅｒｅ　ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ　ｂｙ　ａｎｏｄｉｃ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｐｕｒｅ　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓｉｎ　ｔｈｅ　６０Ｖｏｆ　ｔｈｅ　ＤＣ　ｖｏｌｔａｇｅ，ｕｓｉｎｇ　ｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｇｌｙｃｏｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ．Ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｔｈｅ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ　ｔｏ　ｅｘｐｌｏｒｅ　ｉｔｓ　ｉｎ－ｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｔｉｔａｎｉａ　ｎａｎｏｔｕｂｅ　ａｒｒａｙｓ．Ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎａｎｏｔｕｂｅ　ｗｅｒｅ　ｃｈａｒａｃｔｅ－ｒｉｚｅｄ　ｂｙ　ＸＲＤ　ａｎｄ　ＦＥＳＥＭ．Ｔｈｅｓｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｕｇｇｅｓｔ　ｔｈａｔ　ｔｕｂｅ　ｗａｌｌ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｔｕｂｅ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎａｎｏ－ｔｕｂｅ　ａｒｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ．Ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ　ｒｅａｃｈ　ｔｏ　２～２．５ｈ，ｔｈｅ　ｔｕｂｅ　ｗａｌｌ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｉｓ　ａｂｏｕｔ１０ｎｍ，ｔｈｅ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｉｓ　ａｂｏｕｔ　２００ｎｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｅｎｇｔｈ　ｉｓ　ａｂｏｕｔ　２～３μｍ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓｔｉｔａｎｉａ　ｎａｎｏｔｕｂｅ　ａｒｒａｙｓ，ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎ，ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ，ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　徐明磊：男，１９８６年生，硕士研究生，从事ＴｉＯ２纳米管的研究　Ｅ－ｍａｉｌ：ｒｉａ１９８６＠１６３．ｃｏｍ０　引言ＴｉＯ２化学性质稳定、无毒、难溶、价格低廉［１］，是一种重要的无机功能材料，由于其在气敏传感器、光催化以及光伏太阳能电池等方面的良好前景受到了世界范围的广泛关注和研究。

阳极氧化法TiO2纳米管阵列实验发现的问题

中图分类号０４６７文献标识码Ａ文章编号１０－３２１７０７７１（１）２－－００２１４０２２
本文利用不同制备工艺条件，到了具有不同形貌的得ＴＯ纳米管阵列，现了阳极氧化ＴＯ纳米管阵列的层状ｉ：发ｉ
生长模式，还指出了一些制约ＴＯ纳米管阵列形貌的因素，ｉ，提出了相应的解决方案。
阳极氧化２管的生长已达到平衡状态，ｈ即管底的推进速度
和管口的化学溶解速度相等，管长不再增加。综合５个样品
分析发现，管径大小同电解液成分和电压都有关系。２１２典型电流一间曲线通过各样品的电流一间数据．．时时分析发现，电流随时问变化规律同电解液成分密切相关。１２３品的电流随时间变化规律相同，和５品的电、、样４样
２２问题讨论．
２２１管子结构问题通过比较发现，．．电解液含水量大则所
制备样品表面较平，但管的长度和平直度都不理想；含水量少则管子平直且能够生长得较长。因此，以先用较少可含水量的电解液阳极氧化制备纳米管阵列，到预期长度达后再往电解液中加入水和Ｆ，一通过快速化学溶解使表面较
表１阳极氧化实验工艺条件和阵列的结构参数
ＴＩｍｅ（ｓＪ
圈１
样品１ — 曲线的Ｉｔ
０１５ＨＦ（油／）．ＭＮ／甘水７

阳极氧化法制备TiO_2纳米管阵列膜及其应用

+ 液弱，可使 H 对 TiO 2 纳米管的刻蚀速率降低，保证
，在国际上
。
阳极氧化法制备 TiO 2 纳米管阵列一般采用两电极体系，阳极为钛箔板，阴极为铂电极或石墨电极，电解液采用含氟离子的水溶液或其他有机溶剂（图 1 ）。当在两极施加一定电压时，钛箔板被氧化形成管状无定形 TiO 2 阵列膜，经不同温度热处理后即可得到不同晶型的 TiO 2 纳米管阵列膜。此种方法制备的 TiO 2 纳米管与基底垂直取向，管径、管长度以及壁厚均匀可控，与钛基底结合牢固，不易脱落。由于该材料为高度有序的纳米管阵列结构，具
Contents
1 2 2. 1 2. 2 2. 3 2. 4 2. 5 Introduction Fabricating of TiO 2 nanotube arrays by anodization The effect of electrolyte The effect of anodic materials The effect of anodization conditions Preparation with controllable manner Crystallization
demonstrated potential applications in many fields. As a new kind of structured and functional nanomaterial ，it has attracted more and more attentions. Here ，we review the fabrication， properties，and applications of highly ordered TiO2 nanotube arrays made by anodic oxidation of titanium. Especially ，we discuss in detail the synthesis of TiO2 nanotubes （ NTs） with tunable morphologies by adjusting the reaction conditions during anodization to balance electrochemical reaction and chemical etching. Finally ，the perspective on the future development is tentatively discussed. Key words TiO 2 nanotubes ； anodization ； ordered structures ； solar cells 3 3. 1 3. 2 3. 3 3. 4 3. 5 3. 6 4 Applications of TiO 2 nanotube arrays Organic-inorganic solar cells Catalysis and hydrogen production from water Sensors Biomaterials Electrochemical deposition Others Conclusion

铁掺杂TiO2纳米管阵列的制备及其耐蚀性能

Ｘ射线衙自ｔ（ＸＲＩ））等段研究了改性前试样的表面形貌、元索组成和微观结构．＝利用电化学分析研究ｒ纳米管掺杂前后的耐腐蚀性能结果表叫，掺杂溶液浓度对掺杂纳米管的表面形貌、微观结构和电化学耐蚀性能影响较大．掺杂溶液浓度较低［ｉ１ｊ昕获得掺杂纳水管的耐蚀性能较好
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｉＯｎａｎｏｔｕｂｅａｒｒａｙｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆａｎｏｄｉｃｏｘｉｄａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｄｏｐｅｄｂｙｕｓｉｎｇ
ｎａｎｏｔｕｂｅｓｉｓｂｅｔｔｅｒｗｈｅｎｔｈｅ（１ｏｐｉｎｇｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｒｉｏ；ｎａｎｏｔｕｂｅａｒｒａｙ；ｄｏｐｉｎｇ；ａｎｔｉ — ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
ｔｈｅｄｏｐｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｔｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｈａｓａｇｒｅａｔｉｎｌｕｆｅｎｃｅｏｎｔｈｅｓｕｒｆｍｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ．Ｉｎｉｃｒｏｓｔｒｕｅｌｕｒｅａｎｄ
关键词：氰化钛；纳水臀阵列；掺杂；耐腐蚀性

阳极氧化制备二氧化钛纳米管阵列及其表征

阳极氧化制备二氧化钛纳米管阵列及其表征一、实验目的1.掌握纳米管阵列的制备方法。

2.学习并了解阳极氧化制备二氧化钛纳米管阵列的原理及其表征。

二实验原理纳米二氧化钛是一种重要的无机功能材料，具有良好的光电、湿敏，气敏、压敏等特性，在传感器，光催化降解污染物、太阳能电池、生物医药等高科技领域有重要的应用前景，已成为国内外竞相研究的热点之一。

由于TiO2纳米管具有较大的比表面积、比管阵列、比表面能和较强的吸附能力，引起各国研究者的广泛关注。

TiO2纳米管的制备方法主要有化学处理法、模板法和阳极氧化法。

目前，越来越多的研究者将目光转向阳极氧化法制备TiO2纳米管。

与化学处理法相比，阳极氧化TiO2纳米管阵列具有操作简单、可控性好、纳米管排列紧密和不易脱落等优点。

室温下在1mol/L NaHSO4 + 01mol/L NaF溶液中用以10V电压阳极氧化钛时的电流-时间（I -t）曲线图如图41.1所示。

根据I -t曲线中的电流变化特征，可大致将整个氧化过程划分为三个阶段：（Ⅰ）初始氧化膜的形成阶段、（Ⅱ）多孔氧化膜形成的阶段、（Ⅲ）纳米管阵列的形成与稳定生长阶段。

在第Ⅰ阶段初期，主要发生如下三个反应：H2O →2H++O2_Ti—4e→Ti4+Ti4+ + 2O2_→TiO2施加电压的瞬间，阳极表面附近富集水电离产生的O2_。

同时，由于电阻电流较大，Ti 迅速溶解，产生大量的Ti4+。

溶解产生的Ti4+与O2_迅速反应，在阳极表面形成致密的高阻值的初始氧化膜，导致回路电流呈指数性快速下降。

初始氧化膜形成后O2_跨过电解液/氧化膜界面，在电场力的驱动下向基体迁移，在氧化膜/金属界面处与钛反应生成氧化物，实现场致氧化生长。

Ti + 2O2_→TiO2 + 4eTiO2形成反应可以写为：Ti + 2H2O→TiO2 +4H+ + 4e由于电场的极化作用消弱了氧化膜Ti-O键的结合力，导致与O2_键合的Ti4+越过氧化膜/电解液界面与F-结合变得容易，发生了场致溶解。

阳极氧化TiO_2纳米管阵列的制备与掺杂

[ 3, 4] [ 5] [ 6] [ 7] [ 8, 9] [ 10] [ 11] [ 1, 2] [ 12]
1
引言
TiO2 无毒、耐酸碱, 是一种重要的多功能无机非
、
金属材料 , 在气敏元件、污物处理、太阳能制氢、染料敏化光电池、生物医学等领域有着广阔的应用前景。
收稿 : 2008 年 4 月 , 收修改稿 : 2008 年 7 月
2
Liu Min
2
( 1. School of Materials Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China; 2. Shenyang National Laboratory for Materials Science, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China) Abstract The preparation and application of TiO2 nanotube array are widely investigated in recent years. Anodic oxidation adopted to prepare TiO2 nanotube array has attracted intensive attent ion due to its simplicity, low cost and easy industrialization. The preparation of TiO2 nanotube array by anodic oxidation is reviewed in this paper. Key factors affecting the formation of anodic TiO2 nanotube array are discussed based on the formation mechanism of anodic T iO2 nanotube array. In combination with the results of our research group, how to adjust tube diameter, tube length, wall thickness, and improve the quality of surface morphology of anodic TiO2 nanotube array by changing voltage, potential sweep rate, electrolyte, temperature and oxidation time are summarized. Finally, the development on the doping of anodic TiO2 nanotube array is presented. Key words anodic oxidat ion; T iO2 nanotube; doping T iO2 纳米管阵列由于具有独特的结构与优异的性能 , 近年来被广泛地研究。阳极氧化法是制备多孔氧化膜的常用化学方法。通过阳极氧化 Ti、 Al

TiO_2纳米管阵列的制备及应用研究进展.

T iO2纳米管阵列的制备及应用研究进展陶杰,陶海军(南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏南京210016摘要:鉴于T i O2纳米管优异的光电、催化、气敏等性能已经引起广泛关注,在太阳能电池、光催化、环境净化、气体敏感器等领域有潜在的应用价值。

综述了恒压阳极氧化法制备T i O2纳米管阵列的研究进展;系统归纳了纳米管阵列在制备、改性、应用方面的研究进展,并对T i O2纳米管阵列的应用研究提出了新的展望。

关键词:太阳能电池;光催化;恒压阳极氧化;T i O2纳米管阵列中图分类号:O643;TQ426文献标识码:A文章编号:1671-5276(200801-0001-04 Review of Preparation and Applications of T iO2Nanotube ArraysTAO Jie,TAO H a-i jun(Co ll e ge o f Ma t e ria l S cience and Techno logy,Nan jing Un ive rsity o f A eronau tics and A stronau tics,Nan ji n g210016,Ch inaAbstrac t:T O i2nanot ubes have aroused much att ention for t heir excell e ntproperti e s of photoelec tri c it y,cat a l y s is,gas sens iti v it y and t he pot ential applicati o ns i n the areas such as so l a r cel,l photocat a l y s,t env ironment a l purification and gas sensors.The research progress of T O i2nanotube arrays prepared by anod i c ox idation under st atic volt age,inc l u d ing doped T O i2nanotubes and applica ti o nresearch of T O i2nanotube arrays w er e rev ie w ed in t his paper.Further more,the pot ential applicati o ns o fT O i2nano t ube arrays werepredic t ed.K ey word s:Solar ce l;l Photocat alys;t Anod ic oxidati o n under s t atic voltage;T O i2nanotube arrays 0引言自1991年日本N EC公司Iiji m a[1]发现碳纳米管以来,管状结构纳米材料因其独特的物理化学性能,在微电子、应用催化和光电转换等领域展现出良好的应用前景,受到广泛的关注。

阳极氧化制备TiO_2纳米管阵列电极反应及阻抗研究_田西林

积(cm2)；D 为反应的扩散系数(A·cm-2)；C 为反应的
浓度(mol·L-1)；V 为扫描速度(V·s-1)。当电极反应完
全不可逆时：
Ip=299zAD1/2V1/2C(acza)
(12)
式中，ac 为一常数；za 为速度控制步骤的反应转移电
子数。循环伏安曲线(图 3)上第 1 个 Ti(Ⅲ)生成 Ti(VI)
本实验利用阳极氧化法在钛箔上制备 TiO2 纳米管阵列，得到高度有序 TiO2 纳米管阵列电极。利用电子順磁波普仪(EPR)、交流阻抗法(EIS)和循环伏安法 (CV)分析电极反应和电极反应过程中的阻抗变化，计算电极的电子传输动力学参数，从微观的层面上进一步了解 TiO2 纳米管阵列表面自由羟基的形成过程机制，为下一步研究 TiO2 纳米管阵列形貌和结构与染料
立式(1)-式(6)解得[13]：
Z
=
~
S
1 qA
1
τ D eff
eff
1 + e2γ d 1 − e2γ d
(7)
式中, S 为缩放因子(V·m- 3·S- 0.5)；A为电极面积；Deff
为TiO2导带中电子扩散系数；γ
≈
⎛ ⎜ ⎝
1 τ D eff eff
+
iω D eff
⎞ 0.5 ；
⎟ ⎠
2 结果与讨论
2.1 TiO2 纳米管阵列的形貌与晶型结构分析图 1a, 1b 为在 NH4F/甘油电解液体系中，氧化电
压 20 V，氧化时间 20 h 的条件下形成的 TiO2 纳米管阵列。由图 1a 可见 TiO2 纳米管阵列长度可达 1.2 µm，管一端开口另一端封闭，且管长和管径均匀，管壁光滑平整。图 1b 可见 TiO2 纳米管呈高度有序阵列，管径大约 100 nm。由阳极氧化制备纳米管阵列原理可知[16]：粘度大(与水介质体系相比)的甘油使得纳米管生长和溶解速度达到平衡所需的时间变长，为纳米管生长提供更长的时间；且粘度大的甘油降低了反应产生的氢离子迁移速度，在管末端及管与管之间被溶解的区域始终保持了较大的酸度，因而制得的纳米管阵列之间无交联，管壁平滑。

阳极氧化法制备TiO_2纳米管及其光催化性能

阳极氧化法制备TiO_2纳米管及其光催化性能苏雅玲;张飞白;杜瑛殉;肖羽堂【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2009(25)11【摘要】Nanosized TiO_2 was extensively studied due to its excellent photocatalytic activity. In this work, TiO_2 nanotubes were prepared by anodizing Ti in four electrolyte, ammonium fluoride+ammoniumsulfate+water (electrolyte A); ammonium fluoride+ammoniumsulfate+acetic acid+water (electrolyte B); ammonium fluoride+ ammonium sulfate+glycerin+water (electrolyte C); Hydrofluoric acid+Dmethyl sulfoxide+ethanol (electrolyte D). The influence of electrolyte composition on the morphology and phocatalytic performance of TiO_2 samples was investigated. The results indicated that TiO_2 nanotubes could be successfully fabricated using electrolyte A and C, and the tube diameter was in the range of 60～74 nm. When annealed under 400 ℃, anatase phase was dominant; while annealed under 500 ℃, a mixture of rutile and anatase phase appeared; and after annealed at 700 ℃, rutile phase was predominant. TiO_2 nanotubes with excellent morphology possess a high UV absorbance. TiO_2 nanotubes annealed at 500 ℃. Pseudo-first-order kinetics was also confirmed in the photocatalytic process of MB, and the apparent rate constant was 0.079 30.%纳米TiO_2对诸多环境污染物有显著的光催化降解作用,光催化已发展成为新型环境污染治理技术.本文采用阳极氧化法制备出TiO_2纳米管,对比了四种电解液组成(A氟化铵+硫酸铵+水;B氟化铵+硫酸铵+乙酸+水;C氟化铵+硫酸铵+甘油+水;D氢氟酸+二甲基亚砜(DMOS)+乙醇)对催化剂表面形貌及光催化性能的影响.结果表明,电解液A和C都制备出了形貌清晰的TiO_2纳米管,管径约为60～74 nm.样品经400℃煅烧,TiO_2晶型主要为锐钛矿相;经500℃煅烧,出现少量金红石相;经700℃煅烧,晶型全部为金红石相.具有良好形貌的TiO_2纳米管同时具有良好的紫外光吸收能力.当亚甲基蓝初始浓度为10mg·L~(-1),经500℃煅烧的TiO_2纳米管光催化活性最佳,光照30 min亚甲基蓝的降解率达89.98%.亚甲基蓝光催化降解反应符合一级反应动力学,反应速率常数为0.079 30.【总页数】9页(P1994-2002)【作者】苏雅玲;张飞白;杜瑛殉;肖羽堂【作者单位】中国科学院南京地理与湖泊研究所,湖泊与环境国家重点实验室,南京,210008;中国科学院南京地理与湖泊研究所,湖泊与环境国家重点实验室,南京,210008;中国科学院南京地理与湖泊研究所,湖泊与环境国家重点实验室,南京,210008;中国科学院南京地理与湖泊研究所,湖泊与环境国家重点实验室,南京,210008【正文语种】中文【中图分类】O611.2:O611.3【相关文献】1.阳极氧化法制备TiO2纳米管及光催化性能 [J], 万斌;沈嘉年;陈鸣波;王东;张新荣;李谋成2.阳极氧化法制备TiO_2纳米管及其在太阳能电池中的应用 [J], 罗婧;顾颖颖3.阳极氧化法在钛网上制备TiO_2纳米管阵列的研究 [J], 王健敏;王晓强;李月柳;郭静;李明亚4.阳极氧化法制备TiO_2纳米管及其电池性能研究 [J], 王艳香;李海超;范学运;杨志胜;黄丽群;孙健5.阳极氧化法制备有序TiO_2纳米管的实验因素 [J], 王英刚;周博因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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第32卷第5期2011年10月河南科技大学学报：自然科学版Journal of Henan University of Science and Technology ：Natural Science Vol．32No．5Oct．2011基金项目：国家自然科学基金/香港合作项目（10831165504）作者简介：李香利（1986－），女，河南许昌人，硕士生；徐春花（1955－），女，河南许昌人，教授，博士，主要从事金属腐蚀与防护．收稿日期：2011－03－21文章编号：1672－6871（2011）05－0001－04搅拌方法对阳极氧化法制备TiO 2纳米管阵列的影响李香利，徐春花（河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳471003）摘要：将Ti 箔在电压为40V 、温度为60ħ，超声搅拌或磁力搅拌下质量分数0．25%的NH 4F +体积分数2.5%的蒸馏水+乙二醇电解液中进行阳极氧化，以制备TiO 2纳米管阵列；所制备的样品在空气中经450ħ退火3h 。

用场发射扫描电镜、透射电镜对所制得的样品表面形貌和晶体结构进行表征。

结果发现：磁力搅拌制得的样品表面被严重腐蚀；而超声搅拌下可制备出完整的TiO 2纳米管，无腐蚀现象；阳极氧化后的TiO 2纳米管为非晶态结构，经退火处理后转变为锐态矿结构。

对不同搅拌方式影响TiO 2纳米管阵列的形成机制进行了分析讨论。

关键词：阳极氧化；超声搅拌；磁力搅拌；TiO 2纳米管阵列中图分类号：TG146．2文献标识码：A0前言自2001年，文献［1］在含F －的水基电解液中通过阳极氧化Ti 箔制备出TiO 2孔状结构以后，用阳极氧化法制备TiO 2纳米结构引起人们广泛关注。

与其他形态的纳米TiO 2相比，TiO 2纳米管因为具有更大的比表面积、更强的吸附能力、高效的电子传输通道等优点，在染料敏化太阳能电池［2－3］、光催化器件［4］及传感器［5－6］等方面有着广泛的应用前景。

在这些应用中，TiO 2纳米管阵列的几何尺寸，如管长、直径，对器件的性能有重要的影响［7］。

通常阳极氧化法制备TiO 2纳米管阵列是通过磁力搅拌来使电解液温度均匀。

文献［8］研究发现：在有机电解液中，在0 25ħ，升高温度会加速离子在纳米管内外的扩散，促进阻挡层的溶解，获得薄的阻挡层及高的阻挡层迁移率，因而得到更长的TiO 2纳米管。

文献［9］研究了超声搅拌对阳极氧化法制备TiO 2纳米管过程中反应平衡和形貌的影响，结果表明：超声能快速增长TiO 2纳米管的长度，并且溶解管顶部的沉积物，但他们的实验没有指明特定温度超声对纳米管制备的影响。

本文研究温度60ħ、电压40V 条件下超声搅拌和磁力搅拌对制备TiO 2纳米管的影响，并用扫描电镜（SEM ）、透射电镜（TEM ）等微观方法对TiO 2纳米管进行表征，对实验结果进行了分析。

1实验部分1．1TiO 2纳米管的制备实验原材料为工业Ti 箔（质量分数约为98．0%，厚度约200μm ），将Ti 箔剪成1cm ˑ3cm 大小；样品分别用300#、600#、800#、1000#金相砂纸打磨，打磨后的Ti 箔分别放在含有丙酮、蒸馏水及乙醇的烧杯中，在超声波清洗仪（KQ-600DB ）中各清洗5min ，然后晾干待用。

阳极氧化电源为兆信RXN-605D 型直流电源，阴极为石墨，阳极为Ti 箔。

其中阴、阳极面积比约为3ʒ5，并保持两电极的间距为3cm 。

电解液为质量分数0．25%的NH 4F +体积分数2．5%的蒸馏水+乙二醇。

阳极氧化温度设定在60ħ，电压为40V ，阳极氧化的电流用数字万用表（VC890C +）测量。

在阳极氧化过程中，一组样品放入用超声波搅拌的电解液，而另一组样品放入传统的磁力搅拌器（新佳78-1）搅拌的电解液；阳极氧化结束后，用蒸馏水将样品冲洗，晾干。

经超声搅拌制得的样品在450ħ进行了3h 的退火热处理。

1．2TiO2纳米管的表征用相机（SAMSUNG ES73）拍下两种搅拌条件下阳极氧化后样品的宏观照片；用场发射扫描电镜（JSM-5610LV）观察阳极氧化得到样品的表面形貌；剪下大小约为1mmˑ1mm退火热处理前后的样品，将其放入盛有酒精的小塑料瓶子中并在超声波清洗仪中振荡10min，然后将振荡后得到的酒精溶液滴到铜网上，晾干后即制得了透射电镜所需的样品，最后采用透射电镜（JSM-2100）对阳极氧化产物进行表征。

2结果与讨论2．1超声对TiO2纳米管形貌的影响图1是磁力搅拌器搅拌阳极氧化制备的样品照片，图1a是样品的宏观照片，从图1a可看到明显的黑色腐蚀斑点，表明Ti箔被严重腐蚀，甚至有部位被腐蚀穿孔；图1b是非腐蚀部位的SEM照片，从图1b可看到TiO2纳米管阵列，并且管顶部有片状结构出现；图1c是腐蚀部位的SEM照片，从图1c可看到腐蚀部位并没有TiO2纳米管阵列，只是出现了高低不平的团状物。

图1磁力搅拌阳极氧化后样品的表面形貌图2是超声波搅拌阳极氧化制备的样品照片，从图2a的宏观照片可以看到均匀的阳极氧化产物，上面没有任何的腐蚀斑点；从图2b的SEM照片可以看到整齐排列的TiO2纳米管阵列。

图2超声搅拌阳极氧化后样品的表面形貌图3是金属Ti阳极氧化形成TiO2纳米管的示意图。

图3a为阳极氧化过程；在合适的电压下，Ti基体在电场作用下被氧化为TiO2层（反应速率为ve），即阻挡层，对应反应方程式为：2H2O→4H++O2+4e－；（1）Ti+O2→TiO2。

（2）这个过程中由于形成了致密的氧化层，所以电流会迅速下降；然后阻挡层在电解液中H+、F－作用下，在阻挡层和电解液界面发生化学溶解反应vc，使氧化层表面变的凸凹不平，这个过程伴随的反应方程式如下：TiO2+4H++6F－→［TiF6］2－+2H2O。

（3）·2·河南科技大学学报：自然科学版2011年第5期李香利等：搅拌方法对阳极氧化法制备TiO 2纳米管阵列的影响图3金属Ti 阳极氧化示意简图凹处氧化层薄，电场强度大，在金属与氧化膜界面产生电场氧化过程v e ，使氧化膜向基体推进，当膜的厚度增加，化学溶解v c 增强，v e 和v c 的交替进行形成了TiO 2纳米管。

在纳米管生长过程中，化学溶解过程（见图3b ）中伴随着离子扩散过程（见图3c ）。

图3b 是纳米管底部和顶部的化学溶解过程：纳米管生长过程中，纳米管的底部和顶部都会按照反应方程式（3）发生化学溶解，反应速率分别为v cb 和v cm 。

其中孔底部（v cb ）的化学溶解能减小氧化层（即阻挡层）的厚度，从而保持电化学刻蚀过程的顺利进行；而发生在孔口的化学溶解过程（v cm ）能够清除从孔底扩散出的Ti 4+沉积物；如果v cm 太大会减短纳米管的长度。

图3c 为化学反应过程伴随的离子扩散示意图：由于金属与氧化物界面的电场氧化作用v e ，纳米管底部的H +离子浓度高；按照反应方程式（3），在顶部和底部都进行化学溶解过程生成TiF 62－。

由于纳米管顶部与底部离子扩散进入电解液的难易程度不同，从而使纳米管底部的H +、TiF 62－离子浓度高，同时反应（3）的进行需要溶液中F －离子扩散到管内化学溶解位置。

由于离子浓度差，就产生了图3c 所示的离子扩散方向。

由此可见：扩散过程可直接影响到化学溶解过程的速度。

文献［9］研究发现：超声搅拌能够显著增强电解液中F －（TiF 62－）和H +的扩散，从而改变TiO 2纳米管阵列的形貌，能尽快清除纳米管管口的沉积物，从而获得整齐的纳米管阵列。

温度的升高使扩散系数按指数规律增大［10］，由于纳米管的直径小，所以温度对纳米管底部离子扩散的影响被大大减弱。

在超声搅拌时，电解液微粒的剧烈振动，在液体内部产生小空洞。

这些小空洞迅速胀大和闭合，使液体微粒之间发生猛烈的撞击，因而在纳米管内和电解液中都能起到很好的搅拌作用，从而加速纳米管内的离子扩散，形成有序的纳米管阵列。

磁力搅拌为机械搅拌，其搅拌速率达不到纳米管底部离子扩散的要求，因此反应过程中纳米管底部的TiF 62－和H +难于扩散到纳米管外，会聚集在纳米管底部，而纳米管外部的F －向管底的扩散能力有限。

这时，管壁和管顶的化学溶解速度比管底快的多，这些溶解断裂的纳米管在表面堆积，在纳米管上形成片状结构附着层，见图1b ；同时，管底部由于聚集大量的H +，电解液的酸性增强，改变了腐蚀环境，形成图1a 中的腐蚀斑点。

2．2TiO 2纳米管的物相分析图4是热处理前后的TiO 2纳米管TEM 照片。

图4a 为热处理前的TiO 2纳米管相貌，其中，左下角为其电子衍射花样，在电子衍射图中只有环状射花样说明TiO 2纳米管为非晶态；图4b 为热处理后的TiO 2纳米管相貌，其中，左下角为电子衍射花样，经过晶面及晶面间夹角标定表明：TiO 2纳米管为锐态矿图4TiO 2纳米管透射电镜图·3·晶型，其中，晶格常数是a =b =0．3776nm ，c =0．9486nm ；图4b 右上角为对应的高分辨像，其中（101）晶面的晶面间距为0．3529nm 。

3结论（1）用阳极氧化法在60ħ、电压40V 、质量分数0．25%的NH 4F +体积分数2．5%的蒸馏水+乙二醇电解液中，用超声搅拌能够制备出完整的TiO 2纳米管阵列。

原因是：超声波的空化作用使纳米管内外的离子扩散比较充分，从而使化学溶解过程在纳米管的顶部和底部都能顺利进行。

（2）用磁力搅拌方法，样品表面被严重腐蚀，其中腐蚀部位出现团状物，而未腐蚀部位出现纳米管。

原因是：阳极氧化过程中磁力搅拌的速率不足以使管内TiF 62－和H +充分扩散，从而化学溶解过程主要发生在纳米管的顶部和管壁。

（3）经450ħ+3h 热处理，阳极氧化制得的TiO 2纳米管由非晶态转变为锐态矿。

参考文献：［1］Gong D ，Grimes C A ，Varghese O K ，et al．Titanium Oxide Nanotube Arrays Prepared by Anodic Oxidation ［J ］．Journal ofMaterials Research ，2001，16（12）：3331－3334．［2］Macak J M ，Tsuchiya H ，Ghicov A ，et al．Dye-sensitized Anodic TiO 2Nanotubes ［J ］．Electrochemistry Communications ，2005，7（11）：1133－1137．［3］Mor G K ，Karthik S ，Paulose M ，et al．Use of Highly-ordered TiO 2Nanotube Arrays in Dye-sensitized Solar Cells ［J ］．NanoLett ，2006，6（2）：215－218．［4］Mor G K ，Shankar K ，Paulose M ，et al．Enhanced Photocleavage of Water Using Titania Nanotube Arrays ［J ］．Nano Lett ，2005，5（1）：191－195．［5］Varghese O K ，Gong D ，Paulose M ，et al．Hydrogen Sensing Using Titania Nanotubes ［J ］．Sensors and Actuators B ：Chemical ，2003，93（1/3）：338－344．［6］Mor G K ，Carvalho M A ，Varghese O K ，et al．A Room-temperature TiO 2-nanotube Hydrogen Sensor Able to Self-cleanPhotoactively from Environmental Contamination ［J ］．J Mater Res ，2004，19（2）：628－634．［7］Xie Z B ，Blackwood D J．Effects of Anodization Parameters on the 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specimen was annealed in air at450ħfor3h．The morphology and crystalline structure of anodized products were characterized by field emission scanning electronic microscopy and transmission electronic microscopy．The results show that specimen by using magnetic stirring has a severe corrosion morphology，while specimen by using ultrasound stirring shows intact nanotube arrays without corrosion．Anodized TiO2nanotube arrays have an amorphous structure，which transfers to anatase structureafter annealing．The effect of different stirring methods on the mechanism of TiO2nanotube arrays fabrication was analyzed．Key words：Anodization；Ultrasound stirring；Magnetic stirring；TiO2nanotube arraysCLC number：TG146．2Document code：A Article ID：1672-6871（2011）05-0001-04 Effect of Volume Fraction on Cooling Rates of BW Quenching Media（5）…………………………ZHAO Kuai-Le1，YAN Yan-Fu1，SONG Ke-Xing1，LI Yong-Bing2，WANG Miao-Hui2（1．Materials Science＆Engineering School，Henan University of Science＆Technology，Luoyang471003，China；2．Advanced Manufacture Technology Center，Academy of Machinery Science＆Technology，Beijing100083，China）Abstract：During the heat treatment of42CrMo，cooling rates of different volume fraction of the polymer quenchant of Polyalklene Glycols（Aquatensid BW）were measured and the influnce of polymer quenchant volume fraction was studied．The hardness of42CrMo was measured to test and verify the cooling properties of BW with volume fraction15%．Results show that the maximum cooling rate and cooling rate at300ħdecrease with the increasing of volume fraction of BW when preheating temperature is30ħ．For high-precision of the axle parts，when the volume fraction BW as quenchant is15%the hardness of the parts reach more than 48HRC in the center and52HRC at the surface，and the parts have a small deformation．Key words：42CrMo；Quenchant；Volume fractionCLC number：TG154．4Document code：A Article ID：1672-6871（2011）05-0005-04 Hydrothermal Synthesis and Characterization of ZnSe Hollow Spheres（9）………………………YANG Yan-Xin，TANG Chun-Juan，NIU Qiang，HU Qiu-Bo，ZHANG Yong-Sheng（Department of Mathematics＆Physics，Luoyang Institute of Science＆Technology，Luoyang471023，China）Abstract：With CTAB as the soft template，ZnSe hollow spheres were successfully synthesized via simple hydrothermal method．The influence of the raw material，the temperature and the pH value on the synthesis of the ZnSe hollow spheres was researched．The composition of the as-prepared sample was examined by X-ray powder diffraction，which shows that the products are pure ZnSe．The morphology and microstructure were characterized by field-emission scanning electron microscopy and transmission electron microscopy associated with selected-area electron diffraction．The SEM images indicate that the ZnSe hollow spheres with mass production can be synthesized by using the method．The TEM images demonstrate that the spheres are hollow．The formation mechanism was also discussed．Key words：ZnSe；Hollow spheres；Hydrothermal；Soft templateCLC number：O614．24Document code：A Article ID：1672-6871（2011）05-0009-03。