陽極氧化法制備納米二氧化鈦陣列管畢業論文(存儲版)

　　

【正文】 氟化銨完全溶解，再稱取一定量檸檬酸（一水）溶解至上述溶液中，使檸檬酸（一水）、。反應剛開始時，可以看到，鈦片表面由剛拋光的灰白色馬上轉變為藍色，然后又快速轉變為淡黃色，而石墨電極上則產生了許多氣泡。表22實驗藥品實驗藥品型號規格生產單位乙二醇分析純成都市新都區木蘭鎮工業開發區氟化銨分析純成都市新都區木蘭鎮工業開發區無水乙醇分析純重慶川東化工（集團）有限公司氫氟酸分析純成都市新都區木蘭鎮工業開發區檸檬酸（一水）分析純成都市新都區木蘭鎮工業開發區鈦片%寶雞市博洋金屬材料有限公司先將鈦片裁剪成長方形（長寬為20mm15mm）薄片，用砂紙（60，120，200，400，600，800，1000）打磨拋光，直至表面沒有刮痕，然后用去離子水進行超聲清洗10min，再用無水乙醇超聲清洗鈦片表面10min，除去表面的油污，然后用體積比為1%的氫氟酸溶液拋光處理5min，最后再用去離子水超聲清洗表面10min。二氧化鈦納米管具有光敏、氣敏、壓敏、介電效應、光電轉換等特性，且由于其具有高比表面積、高深寬比，使它具有更高的光催化能力，并能提高光電轉換效率，在太陽能電池、光催化、傳感器、微電子、生物醫學等領域有著重要的發展前景。鈦金屬表面的氧化膜主要成分為TiO2，次表面含少量Ti2O3和TiO。隨后，Quan等研究者研究了有關五氯苯酹的降解情況。由于TiO2穩定性高、無毒、成本低廉等優點，因此其在光催化制氫領域研究最為廣泛。測試條件為室溫下進行，分別測試有光和無光條件下TiO2納米管陣列薄膜的光電催化性能。一般主要是用來分析合金里面的相成分和含量。在物鏡上部的掃描線圈的作用下，電子探針在樣品表面作光柵狀掃描并且激發出多種電子信號，如二次電子、背散射電子、X 射線、吸收電子、俄歇（Auger）電子等。液相沉積法的反應液是含有金屬氟化物的水溶液，通過溶液中氟離子消耗劑與金屬氟代絡離子之間的配位體置換，驅使金屬氟化物的水解向平衡移動，使金屬氧化物沉積在基片上。水熱合成反應在一定的溫度下制備TiO2納米管，水熱合成法是指將TiO2納米粒子在高溫下與堿液進行一系列化學反應，然后經過離子交換、焙燒等步驟從而制備納米管的方法，因此也常稱為堿水熱法。缺點是前期模板制備復雜,得到的納米管管徑大、管壁厚、比表面積小。目前不僅能在純欽表面制備TiO2納米管陣列，而且通過調整工藝參數可在許多鈦合金表面制備出結構規整的TiO2納米管陣列。目前，制備納米TiO2陣列管的方法主要有模板法[4]，溶膠凝膠法[5]，水熱法[6]，液相沉積法[7]以及陽極氧化法[8]等。納米材料和納米結構是當今新材料研究領域中最富有活力、對未來經濟和社會發展有著十分重要影響的研究對象，也是納米科技中最為活躍、最接近應用的重要組成部分。關鍵詞：納米TiO2陣列管；陽極氧化法；光電催化；摻雜Anodic oxidation of nano titanium dioxide prepared by the arrayAbstract In recent years, aligned TiO2 nanotube arrays (TiO2NTs) have generated considerable scientific interest owing to their remarkable properties, such as a large internal surface area and the special nanotubular structures, which provide lots of reaction active sites and excellent electron percolation pathways for vectorial charge transfer between interfaces. However, the practical application of pure TiO2NTs is limited by its large band gap ( eV for anatase) and a fast rebination rate of photogenerated electronhole pairs. Many routes have been explored to overe such an impediment, such as ion doping, noble metal deposition and narrow bandgap semiconductors coupling. Recently, photoelectrocatalysis was proved as a feasible route to solving the tough problem of the rebination of photogenerated electronhole pairs. The research is dedicated to preparing TiO2NTs by anodic oxidation method, then modifying its surface with uniformly dispersed noble metals and semiconductor using various appropriate methods.First of all, TiO2NTs, prepared by anodic oxidation method by controlling the process conditions, such as oxidation voltage, the growth time and calcination temperature to adjust and control structure of TiO2NTs, and discuss its surface structure, length and crystallization of TiO2NTs photoelectric catalysis performance impact. Results showed that the electrochemical anodic oxidation method, TiO2 nanotube array film with excellent photoelectric catalytic properties, large specific surface area and moderate length and height of crystallization of anatase phase are the three important factors influencing the catalytic activity.Second, adding suitable amount of citric acid in the anodic oxidation liquid of TiO2NTs doping, under the condition of the best preparation for the preparation of TiO2NTs, bining light catalytic and electrochemical technology, adopting photoelectric catalysis technology makes its performance was improved. Results show that when join citric acid concentration is TiO2 nanotube array photoelectric best catalytic effect.Key words: TiO2 nanotube arrays。然而由于TiO2吸收光譜較窄、太陽能利用率低、電子與空穴復合幾率高等降低了其實用價值。dopin目錄摘 要 IAbstract II目錄 III第一章 緒論 1 研究背景 1 納米TiO2陣列管制備的發展概況 2 常見納米TiO2陣列管的制備方法 3 模板法 3 3 水熱法 3 4 陽極氧化法 4 5 5 X射線粉末衍射 5 6 6 6 6 7 7 7 7 8第二章 實驗部分 10 10 10 10 11 12 13第三章 結果與討論 14 14 14 16 19 19（一水）摻入濃度的討論 23 27第四章 結論與展望 32 結論 32 展望 32致謝 33參考文獻 34第1章 緒論 研究背景“納米”是一個尺度的度量[1]，納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍（1100nm）或由它們作為基本單元構成的材料，這大約相當于10~100個原子緊密排列在一起的尺度。研究納米材料和納米結構的重要科學意義在于它開辟了人們認識自然的新層次，是知識創新的源泉。2001年，Grimes等[14]首次在低電壓下用含有HF的電解液成功制備了分布均勻、排列整齊有序的TiO2納米管陣列，引起了人們的極大關注。常用的模板主要有兩種：一種是有序孔洞陣列氧化鋁模板（PPA），另一種是含有孔洞無序分布的高分子模板。該方法使用鈦酸丁酯作為前驅體，前驅體在一定條件（酸性或堿性）下經水解縮合反應形成TiO2溶膠，然后使其聚合凝膠化，凝膠經陳化、干燥、焙燒去除有機成分，最后制得納米TiO2凝膠。然后用H+離子與Na+進行交換,在一定溫度下進行煅燒，才得到TiO2納米管。一般