二氧化钛纳米管阵列的二次阳极氧化制备_余青青

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。

自组织tio2纳米管阵列的制备及形成机理
近年来，由于它良好的生物相容性，纳米TIO2管阵列（nanotube arrays，NTA）的应用在多个领域大大增加，如生物传感，能量元件和材料等。

在最近的一项研究中，科学家们报道了一种自组织、简便且性能优异的TIO2纳米管阵列製備。

这种製備方法使用了快速冷萃取（rapid quenching），即以可控方式在短暂时
间内将反应体系的温度从室温迅速降至较冷的温度。

TIO2纳米管阵列由以硅氧烷（SiO2）为支架的二氧化钛（TiO2）纳米管所组成，其管径约为5-20纳米。

实验表明，快速冷萃取技术可以保持原始溶液的稳定性，同时快速改变反应体系的状态，确保不超过某种温度，促使TIO2纳米管在可预测的时间节点凝结成纳
米管阵列。

此外，由于晶体缺陷的存在，当原料溶液中含有氧。

阳极氧化法制备二氧化钛纳米管阵列的形貌
谭志谋;王慧洁;杨杭生;张孝彬
【期刊名称】《材料科学与工程学报》
【年(卷),期】2013(031)003
【摘要】采用阳极氧化法,以NH4 F-乙二醇-水溶液为电解质,在钛片上制备了
TiO2纳米管阵列,并研究了电解电压和电极距离对TiO2多孔薄膜形貌的影响.结果表明,通过优化电解电压,可以调控二氧化钛纳米管阵列的内径在20～145nm之间；通过调节两电极间的间距,在金属钛片上制备了完整的二氧化钛纳米孔阵列.并采用
有限元模拟二氧化钛层中的电流密度分布,探讨了二氧化钛纳米管阵列和纳米孔阵
列的形成.
【总页数】6页(P390-394,385)
【作者】谭志谋;王慧洁;杨杭生;张孝彬
【作者单位】浙江大学材料科学与工程系,浙江杭州 310027;浙江大学材料科学与
工程系,浙江杭州 310027;浙江大学材料科学与工程系,浙江杭州 310027;浙江大学材料科学与工程系,浙江杭州 310027
【正文语种】中文
【中图分类】X511
【相关文献】
1.阳极氧化法制备二氧化钛纳米管阵列的研究 [J], 宁成云;王玉强;郑华德;谭帼馨;
邓春林;刘绪建
2.阳极氧化法可控制备二氧化钛纳米管阵列研究 [J], 赵宇;常成;陈磊;马金祥;熊超
3.TiO2有序纳米管阵列的阳极氧化法制备 [J], 董浩;黄秋安;石大为;杨辅军;王瑞龙;VV Marchenkov;杨昌平
4.阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列的研究 [J], NIU Dong-mei
5.TiO2纳米管阵列的阳极氧化法制备及形成机理研究进展 [J], 邱澜鑫; 董荣; 蔡芳共; 张勤勇
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二氧化钛纳米管阵列的制备、超疏水改性及耐蚀性能研究的开题报告一、研究背景和意义二氧化钛（TiO2）纳米管是近年来备受关注的一种新型纳米材料，其在光催化、能量转换、传感器等领域拥有广泛的应用前景。

与传统的TiO2颗粒相比，纳米管具有大比表面积、高光吸收率、可调节的孔径大小等特点，因此其光催化效率、电子传输速率等性能得到了提升。

在研究过程中，将TiO2纳米管阵列制备在基底上，并对其进行超疏水改性，可以大大增加其在实际应用中的稳定性和耐用性。

二、研究内容和目标本研究的主要内容是：1、制备TiO2纳米管阵列：采用水热法、电化学法等方法制备TiO2纳米管阵列，并通过SEM、XRD等表征手段对其结构和形貌进行分析。

2、超疏水改性：通过在TiO2纳米管表面修饰有机硅化合物、聚合物等材料，实现TiO2纳米管阵列的超疏水改性，并评估其超疏水性能。

3、耐蚀性能研究：利用盐雾试验、电化学测试等方法评估TiO2纳米管阵列的耐蚀性能，探究超疏水改性对其耐蚀性能的影响。

本研究的目标是：通过制备TiO2纳米管阵列、进行超疏水改性和耐蚀性能研究，提高其在实际应用中的稳定性和耐用性，为其在相关领域的应用提供技术支持。

三、研究方法和流程1、制备TiO2纳米管阵列：采用水热法、电化学法等方法制备TiO2纳米管阵列，并通过SEM、XRD等表征手段对其结构和形貌进行分析。

2、超疏水改性：通过在TiO2纳米管表面修饰有机硅化合物、聚合物等材料，实现TiO2纳米管阵列的超疏水改性，并评估其超疏水性能。

3、耐蚀性能研究：利用盐雾试验、电化学测试等方法评估TiO2纳米管阵列的耐蚀性能，探究超疏水改性对其耐蚀性能的影响。

四、研究预期结果1、成功制备出TiO2纳米管阵列，并对其结构和形貌进行表征。

2、通过超疏水改性，实现TiO2纳米管阵列的超疏水性能，并评估其超疏水性能。

3、评估TiO2纳米管阵列的耐蚀性能，并探究超疏水改性对其耐蚀性能的影响。

五、论文框架第一章绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状和进展1.3 研究内容和目标1.4 研究方法和流程1.5 研究预期结果1.6 论文框架第二章 TiO2纳米管阵列的制备2.1 水热法制备TiO2纳米管阵列2.2 电化学法制备TiO2纳米管阵列2.3 结构和形貌表征第三章超疏水改性3.1 有机硅化合物改性法3.2 聚合物改性法3.3 超疏水性能评估第四章耐蚀性能研究4.1 盐雾试验4.2 电化学测试4.3 超疏水改性对耐蚀性能的影响第五章结论与展望5.1 主要结果总结5.2 研究不足和展望六、参考文献七、材料清单及预算八、工作计划表。

收稿日期：：2014－11－20基金项目：国家自然科学基金项目（21476262，51102284）；青岛市科技发展计划项目（14－2－4－108－jch ）；中央高校基本业务费专项（14CX05038A ）；山东省自然科学基金项目（ZＲ2011EMQ001）作者简介：于濂清（1979－），男，副教授，博士，研究方向为纳米材料。

E －mail ：iyy2000@163．com 。

文章编号：1673-5005（2015）03-0183-05doi ：10．3969/j．issn．1673-5005．2015．03．026Ag 改性TiO 2纳米管阵列的光电化学性能研究于濂清1，2，张志萍1，2，周小岩1，2，董开拓1，2，郝兰众1，2，张亚萍1，2（1．中国石油大学理学院，山东青岛266580；2．山东省高校新能源物理与材料科学重点实验室，山东青岛266580）摘要：采用阳极氧化法及光沉积法制备Ag 改性TiO 2纳米管阵列，采用XＲD 、SEM 分析样品的晶型和形貌特征，并利用电化学工作站三电极体系通过I －E 、光生电位、光电流响应及莫特肖特基曲线考察样品的光电化学性能。

结果表明：TiO 2纳米管阵列的内径约为60nm ，管壁厚度约为30nm ，Ag 颗粒粒径为15 20nm ；光沉积时间对Ag 颗粒尺寸几乎没有影响，仅增加了Ag 粒子的沉积量；Ag 的改性能够有效地促进电子和空穴的分离，提高了对太阳光的利用率，在氙灯照射下，Ag －TiO 2纳米管阵列具有良好的光电化学性能，光电流达到0.28mA /cm 2，载流子密度N D 为2.21ˑ1022cm －3，光转化率可达到4.10%。

关键词：TiO 2纳米管阵列；银改性；阳极氧化法；光电化学性能中图分类号：TB 383．1文献标志码：A引用格式：于濂清，张志萍，周小岩，等．Ag 改性TiO 2纳米管阵列的光电化学性能研究［J ］．中国石油大学学报：自然科学版，2015，39（3）：183-187．YU Lianqing ，ZHANG Zhiping ，ZHOU Xiaoyan ，et al．Photoelectrochemical properties of Ag －TiO 2nanotube arrays ［J ］．Journal of China University of Petroleum （Edition of Natural Science ），2015，39（3）：183-187．Photoelectrochemical properties of Ag-TiO 2nanotube arraysYU Lianqing 1，2，ZHANG Zhiping 1，2，ZHOU Xiaoyan 1，2，DONG Kaituo 1，2，HAO Lanzhong 1，2，ZHANG Yaping 1，2（1．College of Science in China University of Petroleum ，Qingdao 266580，China ；2．Shandong Colleges and Universities Key Laboratory of New Energy Physics ＆Materials Science ，Qingdao 266580，China ）Abstract ：Ag modified TiO 2nanotube arrays was prepared by anodic oxidation and photodeposition methods．The crystal type and morphology of the samples were analyzed by X-ray diffraction and SEM techniques．And the photoelectrochemical proper-ties were investigated using I-E ，photopotential ，photocurrent response ，and Mott-Schottky through electrochemical worksta-tion with three-electrode system．The results show that the inside diameter of TiO 2nanotube arrays is approximately 60nm with wall thickness of 30nm ，and the diameter of Ag nanoparticle is about 15 20nm．The influence of photodeposition time on the Ag size is little ，which only increases the deposition amount of Ag．Ag modification can effectively promote the separa-tion of electrons and holes ，through which the efficiency of light utilization is improved．The Ag-TiO 2nanotube arrays present excellent photoelectrochemical properties under the xenon lamp illumination ，in which the photocurrent ，carrier density ，pho-toconversion efficiency can reach 0.28mA /cm 2，2.21ˑ1022cm －3，and 4.10%，respectively．Keywords ：TiO 2nanotube arrays ；Ag modification ；anodic oxidation method ；photoelectrochemical property纳米二氧化钛具有无毒、化学性能稳定、高氧化性以及良好的光电转化和光催化性能［1］，广泛应用于涂料、化妆品、催化治理环境问题［2］、太阳能敏化电池［3-4］等方面。

阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管在钛表面改性中的研究进展于晓琳【期刊名称】《国际口腔医学杂志》【年(卷),期】2012(39)1【摘要】By anodic oxidation it is possible to fabricate regularly and orderly TiO2 nanotubes. Surface features of TiO2 nanotubes can be affected by the electolyte, the potential and the times of anodic oxidation. TiO2 nanotubes have been observed to promote bone formation, compared with microscale features, and to serve as carriers for drugs such as growth factors, antibacterial agents, and other drugs. This review includes all the aspects above.%采用阳极氧化法在钛基体表面原位制备高度有序的二氧化钛(TiO2)纳米管阵列,探讨阳极氧化电压、次数、电解液种类、电解液浓度和电解液温度等对二氧化钛纳米管表面形貌的影响.相对于微米级表面,TiO2纳米管具有更好的促进体外矿化和促进成骨性,同时可作为生物载体负载生长因子和抗生素等载体.本文就此作一综述.【总页数】3页(P80-82)【作者】于晓琳【作者单位】中山大学光华口腔医学院·附属口腔医院·口腔医学研究所广州510055【正文语种】中文【中图分类】R781.05【相关文献】1.阳极氧化法制备二氧化钛纳米管阵列的形貌 [J], 谭志谋;王慧洁;杨杭生;张孝彬2.阳极氧化法制备二氧化钛纳米管阵列的研究 [J], 宁成云;王玉强;郑华德;谭帼馨;邓春林;刘绪建3.阳极氧化法可控制备二氧化钛纳米管阵列研究 [J], 赵宇;常成;陈磊;马金祥;熊超4.阳极氧化法制备二氧化钛纳米管及其荧光性质 [J], 刘素琴;方东;李朝建;黄可龙5.阳极氧化法制备二氧化钛纳米管及其在太阳能电池中的应用 [J], 李欢欢;陈润锋;马琮;张胜兰;安众福;黄维因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

TiO2纳米管阵列的制备与修饰及光电催化性能研究的开题报告研究背景及意义：TiO2纳米管阵列是一种具有良好物理化学性质的纳米材料，在环保领域以及光电催化领域有着广泛的应用。

当前，TiO2纳米管阵列制备技术已经得到很好的发展，但是其光电催化性能还有待进一步提高。

因此，本研究将致力于制备高性能的TiO2纳米管阵列，并通过材料表面物理化学修饰方式，来提高其光电催化性能。

研究内容：1.利用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列，并结合扫描电镜和X射线衍射分析，研究制备过程对其物理化学性质的影响。

2.通过表面物理化学修饰方法，如：TiO2纳米管阵列表面修饰介质、金属离子掺杂等方法，优化其光电催化性能。

3.通过紫外可见光谱、电化学法等手段，研究优化后的TiO2纳米管阵列光电催化性能，包括催化活性、光吸收性能、电化学行为等。

研究方法：1.制备TiO2纳米管阵列。

采用阳极氧化法，在氟化电解质溶液中以Ti作为阳极，于一定的电压、电流密度下进行处理，制备得到TiO2纳米管阵列。

2.表面物理化学修饰。

通过不同的表面物理化学修饰，如：介质修饰、金属离子掺杂等方式对TiO2纳米管阵列的表面进行修饰。

3.光电催化性能测试。

采用紫外可见光谱、电化学法等手段，研究优化后的TiO2纳米管阵列光电催化性能。

预期成果：1.成功制备高质量的TiO2纳米管阵列，并探究制备过程对其物理化学性质的影响。

2.通过表面物理化学修饰方法，的到了具有优良光电催化性能的TiO2纳米管阵列。

3.探究不同的表面物理化学修饰方式对TiO2纳米管阵列的光电催化性能的影响。

4.为进一步应用此种材料于环境保护、能源等领域提供了理论依据和实验基础。