取向排列的TiO2納米管的制備及光催化性能.pdf

1、TiO2具有獨特的光電轉(zhuǎn)換特性，而且其轉(zhuǎn)變效率與其尺寸形態(tài)密切相關(guān)。納米尺度的TiO2粒子、線或管在紫外光或可見光照射下可以分解有害物質(zhì)，凈化環(huán)境，在環(huán)保方面具有巨大的應(yīng)用潛力。本文采用陽極氧化法，通過改變工藝條件，制備了不同形貌TiO2納米管。對不同形貌的TiO2納米管形貌及其光催化性能進(jìn)行了研究，探討了TiO2納米管形貌及其光催化性能的關(guān)系。
　　首先，采用陽極氧化法制備了TiO2納米管，分別考查了電解液種類、陽極氧化電壓、陽

2、極氧化時間對材料表面形貌的影響。分析了以NH4F的乙二醇溶液為電解液和NH4Cl為電解液時納米管的生長機(jī)理，在以NH4F的乙二醇溶液為電解液，陽極氧化30min時，TiO2納米管的管徑和管長隨著陽極氧化電壓的增加而增加。在以NH4F的乙二醇溶液為電解液，陽極氧化電壓為100V時，觀察了時間對TiO2納米管表面形貌的影響，在一定時間范圍內(nèi)納米管管長和管徑隨時間增加而增加，但當(dāng)陽極氧化反應(yīng)進(jìn)行到45min時，納米管表層出現(xiàn)納米草，阻礙了納米

3、管的生長，隨著時間增加，納米管最終停止生長。
　　其次，利用陽極氧化電壓和時間的變化，制備了竹節(jié)狀TiO2納米管，分析了竹節(jié)狀TiO2納米管的生長機(jī)理，在NH4F的乙二醇溶液中進(jìn)行陽極氧化，120V氧化2min，再轉(zhuǎn)換電壓為20V氧化15min，發(fā)現(xiàn)高電壓下主要進(jìn)行管的生長，在低電壓下主要進(jìn)行竹節(jié)部分的生長，兩者交替進(jìn)行形成竹節(jié)狀納米管。
　　最后，利用光催化分解甲醛實驗探究了不同形貌的TiO2納米管對其光催化性能的影響。在