阳极氧化制备TiO_2纳米管阵列的可控相转变及表征 |
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引用本文: | 马清,陈建军,符冬菊,李冬霜,叶利强,张维丽,刘绍军.阳极氧化制备TiO_2纳米管阵列的可控相转变及表征[J].中国有色金属学报,2015(2):430-439. |
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作者姓名: | 马清 陈建军 符冬菊 李冬霜 叶利强 张维丽 刘绍军 |
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作者单位: | 清华大学深圳研究院低碳能源与节能技术重点实验室;中南大学粉末冶金国家重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(51302150,51172053);深圳市基础研究计划项目(JCYJ20130401173600792) |
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摘 要: | 采用电化学阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列,分别在O2、N2、5%H2+95%N2(体积分数)和NH3气氛中于400~650℃退火处理,初步实现TiO2纳米管中锐钛矿向金红石相转变的可控制备。采用FESEM、XRD、Raman对退火处理后TiO2纳米管的表面形貌、结构以及相转变等进行表征。结果表明:随着退火温度的升高,在O2气氛退火时,源于Ti基体的吞噬效应(Feeding effect)是导致TiO2相转变的主要原因;在N2和(5%H2+95%N2)气氛退火后,氧空位加速了锐钛矿向金红石相的转变;而在NH3气氛中退火后,N掺杂则有效抑制了锐钛矿向金红石相的转变。在此基础上,对其相转变机理进行了初步探讨,为进一步制备具有可控相含量及微观点缺陷的TiO2半导体和高性能器件提供了有益思路。
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关 键 词: | TiO2纳米管 阳极氧化 掺杂 可控相转变 |
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