{001}面暴露的多孔銳鈦礦TiO2薄膜的制備及應(yīng)用.pdf

1、TiO2以其優(yōu)異的性能而為人們所熟知，其中納米結(jié)構(gòu) TiO2更是受到無(wú)比的關(guān)注。本文以制備TiO2納米管為起點(diǎn)展開(kāi)了系統(tǒng)性研究。對(duì)其不同的形貌進(jìn)行了分析完善。進(jìn)一步制備銳鈦礦相晶體，并對(duì)它的性能進(jìn)行了初步探索，為最終應(yīng)用到螺旋納米機(jī)器人上，強(qiáng)化其載藥，自清潔性能提供了基礎(chǔ)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用陽(yáng)極氧化法制備了TiO2納米管陣列。在陽(yáng)極氧化法中，采取20-60V范圍內(nèi)的電壓，對(duì)電壓孔徑的關(guān)系進(jìn)行了研究。⑵對(duì)陽(yáng)極氧化TiO

2、2(ATO)納米管的形貌進(jìn)行了各種研究：利用不同清洗方法，獲得干凈表面結(jié)構(gòu)；用兩步法獲取表面孔狀—底部管狀的結(jié)構(gòu)。在兩步法制備中，前后電壓的不一致獲得了有趣的表面結(jié)構(gòu)，也對(duì)其做了分析研究。在形貌研究上，還根據(jù)課題組所提出的 ATO納米管生長(zhǎng)機(jī)理，結(jié)合后期的模擬結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)中制備出了真正的納米孔結(jié)構(gòu)—表面孔狀，底部結(jié)合緊密，壁上不分離。驗(yàn)證了所提出機(jī)理的正確性。⑶利用課題組新型的水熱法，制備出了{(lán)001}面暴露的銳鈦礦TiO2。以ATO納

3、米管為前驅(qū)體，通過(guò)塑料支架將HF溶液與ATO納米管分離，然后再在130℃環(huán)境下，利用HF蒸氣與ATO納米管反應(yīng)，得到了表面生長(zhǎng)堆積在一起的{001}面銳鈦礦TiO2薄膜。并利用光催化降解甲基橙和光催化失活大腸桿菌對(duì)其光催化性能進(jìn)行了測(cè)試：在紫外光光催化下，2小時(shí)內(nèi)獲得了80％的甲基橙去除率；在3小時(shí)的紫外光光催化下，獲得了91.6%的大腸桿菌抑制率。⑷有了ATO納米管的制備經(jīng)驗(yàn)，隨后又嘗試了螺旋結(jié)構(gòu)的制備，并對(duì)其進(jìn)行ATO納米管修飾。在