陽極氧化法制備鈦酸鋇納米管陣列工藝研究.pdf

1、本文主要探究了通過陽極氧化法和水熱法來制備BaTiO3納米管陣列的工藝。首先通過陽極氧化法在NH4F電解液中制備出無定型態(tài)的TiO2納米管。然后通過快速熱處理將無定型態(tài)的TiO2納米管轉(zhuǎn)化為晶態(tài)的TiO2納米管。最終以晶態(tài)的TiO2納米管為模板通過水熱法在Ba(OH)2溶液中制備出納米管狀的BaTiO3。
　　在NH4F電解液中進行陽極氧化時,分別探究了電壓、電解液濃度、氧化時間對制備TiO2納米管的影響。通過SEM和XRD對其形

2、貌和結(jié)構(gòu)進行分析,得知陽極氧化制備TiO2納米管的最佳工藝:電壓10-20V,以15V為宜;電解液濃度為10-40g/L;氧化時間在30min左右比較合適。所制備出的TiO2納米管為無定型態(tài),納米管外徑為90-110nm,內(nèi)徑為30-40nm,管長約1μm。
　　通過快速熱處理可將無定型態(tài)的TiO2納米管轉(zhuǎn)化為晶態(tài)的TiO2納米管。當快速熱處理溫度為400、500℃時,無定型態(tài)TiO2轉(zhuǎn)化為銳鈦礦(Anatase);當快速熱處理溫

3、度為600、700℃時,無定型態(tài)TiO2轉(zhuǎn)化為金紅石(Rutile)。
　　以經(jīng)500℃快速熱處理的銳鈦礦(Anatase)納米管為模板在Ba(OH)2溶液中進行水熱反應。分別探究了水熱時間、Ba(OH)2溶液濃度、水熱溫度以及快速熱處理溫度對BaTiO3納米管形成的影響。通過形貌和結(jié)構(gòu)的分析,以及鐵電性能的測試,最終探索出水熱法制備BaTiO3納米管的最佳工藝:Ba(OH)2溶液濃度為0.1M,水熱溫度為200℃,水熱時間為3h