TiO2纳米管阵列不同pH值电解液中的制备及其光电性能

通过调节电解质溶液的pH值,研究了pH值对氧化钛纳米管阵列形貌的影响,研究表明水质电解液pH值控制在3~5时,氧化钛纳米管阵列的形貌更加规则。通过瞬态电流变化、短路电流-开路电压、电化学阻抗谱分析了在pH值=4的电解液中制备的氧化钛纳米管阵列的光电性能及电化学性能。研究表明经热处理的锐态型氧化钛纳米管阵列具有较好的光敏特征和光电转换性能,并表现出明显的高频阻低频电容电化学特性。     

玻璃基底TiO2纳米管阵列的制备及其光电性能研究

提高二氧化钛纳米管阵列电极的机械稳定性,改善电极的透光性能,有助于提高其光电催化性能,拓展电极的应用范围.通过室温射频溅射方法在玻璃基底上溅射一层金属钛膜,然后在含0.5%HF的电解液,10V阳极氧化电压下进行阳极氧化,得到玻璃基TiO2纳米管阵列电极.扫描电子显微镜和X射线衍射分析表明,玻璃基表面形成了孔径为20～30nm,管长约130nm排列有序的锐钛矿型TiO2纳米管阵列.光电性能测试表明,玻璃基TiO2纳米管阵列与金属钛基TiO2纳米管阵列表现出相似的光电催化性能,明显优于磁控溅射制备的TiO2薄膜.     

氧化钛纳米管阵列阳极氧化法的制备及形成机理研究

采用阳极氧化法在氢氟酸、冰醋酸、聚乙二醇水溶液恒压处理钛箔,制备了结构规整有序的高密度TiO2纳米管阵列.利用电子扫描电镜(SEM)对纳米管的形貌进行了表征,详细考察了氧化时间对纳米管阵列形貌和尺寸的影响,绘制并分析了电流-时间曲线.对纳米管阵列的形成机理进行了研究,认为纳米管的形成经历了4个关键阶段,分别是致密膜的生成、微孔的出现、纳米管的融合和管长稳定生长至最长.     

阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列及其光电性能研究

采用阳极氧化法在钛片上制备了TiO2纳米管阵列光电极，利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（xRD）对TiO2纳米管的形貌和结构进行了表征，详细考察了氧化工艺参数对纳米管阵列形貌的影响，并通过稳态光电响应技术对TiO2纳米管电极的光电化学性能进行了研究．结果表明，在1wt％HF电解液中，控制氧化电压为20V，反应30min后，在Ti表面获得了垂直导向的TiO2纳米管阵列，孔径约为90nm，管壁厚度约为10nm．经600℃退火处理后，TiO2纳米管阵列为锐钛矿型与金红石型的混晶结构，此时电极的光电性能最佳，与TiO2纳米多孔膜电极相比，光电性能大幅提高．     

钴铁氧体纳米管阵列制备及其磁学性能(英文)

为了研究一维钴铁氧体纳米管阵列的磁学性质,应用氧化铝模板具有的约束作用和毛细管作用,结合溶胶凝胶技术合成了钴铁氧体纳米管阵列.在140℃条件下,通过包含Fe(AO)3和Co(AO)2(物质的量之比为2∶1)的柠檬酸和乙二醇混合溶液(物质的量之比为1∶4)酯化反应得到溶胶.将氧化铝模板浸入溶胶几次后取出,取出充满溶胶的氧化铝模板,在大气气氛中,以0.6℃/min～5℃/min的升温速度将样品由室温升温至500℃,保温8 h.结果表明,在控制Fe3+离子浓度的条件下也可以合成钴铁氧体纳米线(Fe3+离子浓度大于1 mol/L)和"竹节"型纳米管(Fe3+离子浓度介于0.5 mol/L～1.0 mol/L),但重点进行了其纳米管阵列(Fe3+离子浓度小于0.5 mol/L)合成和磁学性能测试.透射电子显微镜(TEM)、高分辨电镜(HRTEM)的观察以及粉末X光衍射(XRD)测试结果表明纳米管组成为多晶结构.纳米管的直径取决于氧化铝模板的孔径,大约为200 nm,其长度约几个微米.应用样品振动磁强计对样品磁性进行了表征,结果表明纳米管阵列未表现出方向特性,矫顽力随着升温速率的降低而升高,在0.6℃/min的升温速率时,矫顽力达到最高的1 445 kOe,简单讨论了其形成原因.     

钛盐纳米管的制备及光电性能研究

采用水热法制备了钛盐纳米管,并用TEM、XRD对其进行了表征.结果表明,纳米管是在洗涤过程中形成的,管径在5～30nm之间,管长约为0.1～1μm.纳米管具有不同于锐钛矿型的钛盐的结构;将其在450℃下热处理2h后,纳米管转变为锐钛矿型TiO2粒子.将钛盐纳米管制备成纳米管结构电极,并进行了光电化学研究.钛盐纳米管产生阳极光电流,为n型半导体.     

TiO_2纳米管阵列的制备及其光电化学性质研究

以H3PO4/NH4F水溶液为电解液,在20V下阳极氧化钛片1h制得TiO2纳米管阵列,其管径约为100nm,管长约800nm。经不同温度煅烧后,利用FESEM、XRD和光电化学分析测试系统分别对纳米管阵列的形貌结构、晶相组成以及光电化学性质进行研究。光电化学特性研究结果表明600℃热处理后性能最佳。当前体系中所制备的薄膜结构上高度有序,光电化学性质优良,作为光电极材料在太阳能光电转换、光催化等领域具有广阔的应用前景。     

银掺杂TNA的光电性能及阻抗谱研究

为深入研究银掺杂对氧化钛纳米管阵列光电性能的影响,采用光沉积的方法对氧化钛纳米管阵列进行了掺银修饰,通过瞬态电流变化、短路电流开路电压测试、电化学阻抗谱等研究了掺银氧化钛纳米管阵列的光电性能.研究结果表明,银粒子的引入能降低电子跃迁需要的激发能量,增加光生电子转移的途径,有效提高氧化钛纳米管阵列的光电性能.     

自组装高有序氧化钛纳米管束的制备

阳极氧化技术在氟基电解液中，对高有序氧化钛纳米管束的制备、特性及在太阳能方面的应用进行了简要综述。材料的结构证明，该材料在光分解水、光催化、气敏检测、光电转化等方面具有潜在巨大的应用。通过改变电压、电解液浓度、pH值、温度，可获得不同长度、直径、形状、壁厚的氧化钛纳米管束。在电解液中加入有机溶剂、淬火等方式掺杂，可改变氧化钛的禁带宽度，从而有效利用太阳能。     

TA10表面纳米管阵列的制备及其光电化学性能

本文采用阳极氧化法,选用TA10(Ti-0.3Mo-0.8Ni)合金为原料,在反应过程中将Mo和Ni金属元素进行原位掺杂。在不同电压和不同时间两种试验因素下,探索了生成纳米管阵列的最佳电压和时间。采用扫描电子显微镜(SEM)观察纳米管阵列的形貌,X射线衍射仪(XRD)分析物相组成,以及电化学工作站测试动电位(I-V),光电流响应(i-t)和光电压响应(U-t)曲线。结果表明,在阳极氧化电压为20V,时间为1h的条件下纳米管阵列表现为最佳形貌,物相组合也为最佳。此时,饱和光电流密度为0.65mA·cm-2,光转换效率为0.37%。     

TiO2纳米管的结构特征对其光电催化性能的影响

研究了利用电化学阳极氧化法在不同的氧化电压和氧化时间条件下制备的TiO2纳米管(TNT)的结构特征对其光电催化性能的影响。运用场发射扫描电子显微镜,X射线衍射和X射线光电子能谱分析等手段对其进行表征,考察了其光电化学性质,研究了具有不同纳米结构特征的TiO2纳米管降解甲基橙染料废水的反应动力学性能。结果表明,TiO2纳米管的长径比对其光电催化性能影响最大。其管长和管径随着氧化电压和氧化时间的增大而增大,壁厚随着氧化电压的增大而减小。在其管长为25.85μm、壁厚为10.23nm、长径比为178、粗糙系数为175的条件下具有最大光电流密度4.8×10-2 mA/cm2,对甲基橙(MO)光电催化降解拟一级反应动力学常数达到最大值2.26×10-3/min。     

TiO2纳米管阵列膜对牛血清白蛋白的吸附与脱附

采用电化学阳极氧化法以含氟的乙二醇溶液为电解液阳极氧化纯钛制备出排列规则的高长径比TiO2纳米管阵列膜,并用扫描电镜(SEM)、比表面积仪表征了TiO2纳米管阵列膜的形貌和比表面积。结果表明,所制得的TiO2纳米管阵列的管径约180nm,管长可达230μm,比表面积约59.8m2/g。以牛血清白蛋白(BSA)为药物蛋白分子的模型,并研究了TiO2纳米管阵列膜对BSA的吸附和脱附行为,考察了溶液pH值、BSA初始浓度和溶液离子强度对BSA吸附的影响与吸附态的BSA在不同pH值的PBS溶液中的释放行为。结果表明,BSA分子在其等电点(pH值=4.8)附近较容易吸附到TiO2纳米管上,吸附量随着BSA初始浓度的增加而增加,较高的离子强度会降低BSA的吸附,碱性条件下吸附态的BSA容易从TiO2纳米管上脱附,并由于纳米管的扩散限制效益呈现一定程度的缓释。     

Photoelectrochemical properties of TiO2 nanotube arrays: effect of electrolyte pH and annealing temperature

The effect of electrolyte pH and annealing temperature on the formation of TiO₂ nanotube arrays in connection with the photoelectrochemical response was investigated in this article. Well-aligned TiO₂ nanotube arrays were fabricated by anodisation of Ti foil in an electrolyte consisting of 1?M of glycerol (85?wt% of glycerol and 15?wt% of water) with 0.5?wt% of NH₄F at 30?V for 30?min. The pH of the electrolyte was varied from pH 1 to 7. With the increase of electrolyte pH to neutral condition, the length of the nanotube arrays was increased from ～320 to 1100?nm. As-anodised TiO₂ nanotube arrays were amorphous in nature. However, anatase phase was observed after annealing at 400°C and polycrystalline anatase and rutile phase could be observed by heating up to 500°C in air atmosphere. Based on the results obtained, the length and crystalline phases of TiO₂ nanotube arrays affect the performance of photoelectrochemical response and photoconversion efficiency significantly.     

TiO2纳米管的制备及光催化降解亚甲基蓝研究

以TiO2和NaOH为原料,采用水热法制备了TiO2纳米管(titania nanotube,简称TNT),通过X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、BET比表面积测定等手段对其结构和性质进行了表征.以亚甲基蓝(methylene blue,简称MB)为模型反应物,考察了TiO2纳米管光催化降解MB的效果.研究结果表明,TiO2纳米管是在酸交换后形成的,400℃焙烧时,TiO2纳米管中出现锐钛矿相;制备的TiO2纳米管可有效地降解MB,TiO2纳米管光催化降解MB的效率与其锐钛矿相的含量有关.     

氮掺杂TiO2纳米管电极制备及可见光电催化活性

采用氮气中500℃和600℃热处理由阳极氧化法制备的TiO2纳米管阵列,制备了氮掺杂TiO2纳米管阵列电极.分别用环境扫描电镜(ESEM)、X射线光电子能谱(XPS),X射线衍射(XRD)和紫外可见漫反射吸收光谱对电极进行了表征.结果表明氮成功地掺入TiO2纳米管中.氮的引入使所制备的电极表现出可见光电催化活性,其中氮气中500℃下热处理得到的TiO2纳米管阵列电极表现出最好的可见光电催化活性.     

硅掺杂TiO2纳米管阵列的制备及光电催化活性的研究

通过电化学沉积,在阳极氧化法制备的高度有序TiO2纳米管阵列表面均匀地沉积Si元素.扫描电子显微照片显示Si掺杂的TiO2纳米管垂直于基底定向生长.X射线衍射分析表明,所引入的Si可能掺入到TiO2的晶格中,因而提高了TiO2的热稳定性,抑制了金红石相的生成及晶粒的长大.紫外-可见漫反射分析表明Si掺杂的TiO2纳米管吸收边带发生了明显的蓝移,并且在紫外区的吸收强度明显增强.与未掺杂的TiO2纳米管相比,Si掺杂TiO2纳米管电极的紫外光电化学响应显著提高,其光电流密度是未掺杂的1.48倍.硅掺杂TiO2纳米管阵列光电催化降解五氯酚的动力学常数(1.651h-1)是未掺杂TiO2纳米管电极(0.823h-1)的2.0倍.     

Ni纳米管阵列的选择性刻蚀法制备及磁性质

采用基于氧化铝模板的电化学共沉积方法合成了Ni/Cu纳米电缆有序阵列,通过电化学选择刻蚀纳米电缆的铜核,制备了多晶Ni纳米管有序阵列。Ni纳米管有序阵列表现出明显的单轴磁各向异性,易磁化轴沿着纳米管方向。这种具有磁各向异性的有序阵列在高密度垂直磁记录材料中具有潜在的应用前景。     

TiO2纳米管上负载纳米铁的制备及其光电性能研究

采用阳极氧化法在钛金属表面制备出致密有序的TiO2纳米管阵列,分别利用磁控溅射和电子束辐照沉积技术在其上沉积Fe纳米颗粒以提高其光电性能。利用场发射扫描电镜观察两种不同技术制备的TiO2纳米管阵列负载纳米Fe结构的表面形貌。研究比较了不同制备方法得到的样品在紫外光和可见光照射下的光电效应。