水熱法制備TiO2納米管陣列

《水熱法制備TiO2納米管陣列》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、萬方數(shù)據(jù)第30卷第1期催化學報2009年1月V01．30No．1ChineseJournalofCatalysisJanuary2009文章編號：0253．9837(2009)01—0037．06水熱法制備Ti02納米管陣列李綱，劉中清，張昭，顏欣(四JII大學化學工程學院，四川成都610065)研究論文：37～42摘要：在(NI-h)2TiF6的水溶液中，以鋁基陽極氧化鋁膜為模板，采用水熱法制備了Ti02納米管陣列．采用場發(fā)射掃描電鏡、X射線能量色散譜及X射線光電子能譜對所得納米管陣列進行了表征，并探討了其形成機制．結果表明．控制水熱處理時間對制備形貌規(guī)整的納米管陣列至關重要，較

2、佳的水熱處理時間為90rain．采用本方法制備的納米管陣列具有特殊的形貌，即表面的連續(xù)多孔結構和斷面的不連續(xù)、分離的管狀特征．這種特殊形貌的形成是由于[TiF6]2與陽極氧化鋁模板的表面和斷面具有不同的反應速率，水解產(chǎn)物優(yōu)先在陽極氧化鋁模板的表面沉積所致．關鍵詞：二氧化鈦；納米管陣列；水熱反應；陽極氧化鋁模板；形成機理中圖分類號：0643文獻標識碼：APreparationofTitaniaNanotubeArraysbytheHydrothermalMethodLIGang，LIUZhongqing+，ZHANGZhao’，YANXin(SchoolofChemicalEngin

3、eering，SichuanUniversity，Chengdu610065，Sichuan，China)Abstract：Ti02nanotubearrayswerepreparedbyhydrothermalsynthesisusingammoniumhexafluorotitanateasdepositionsolutionandanodicaluminumoxideattachedtoaluminumsubstrateastemplate．Fieldemissionscanningelectronmicroscopy，energydisper—siveX—rayspectr

4、oscopy，andX—rayphotoelectronspectroscopywereusedtocharacterizetheas-preparednanotubearrays，andthefor—marionmechanismofthenanotubearrayswasdiscussed．Theresultsindicatethathydrothermaltreatmenttimehasanimportantin—fluenceontheformationofnanotubearrayswithahomogenousmorphology。andtheoptimumreacti

5、ontimeis90minundertheex—perimentalconditions．ThetitaniananotubearrayspreparedbythismethodexhibitanespeciaImorphology，thatis，acontinuousporoussurfaceanddiscretetubularcross-sectionstructure．Theformationofsuchanespecialmorphologyisattributedtoprefe!rentialdepositionofthehydrolysisproductonthesur

6、faceofthetemplate，whichiscausedbythedifferentreactionratewhen[TiF6]2。re—actswiththesurfaceandthecross-sectionofthetemplate．Keywords：titania；nanotuhearrays；hydrothermalreaction；anodicaluminumoxidetemplate；formationmechanism作為一種重要的無機功能材料，Ti02在光催化[1，引、太陽能電池[3，4

7、、鋰離子電池[5]和氣體傳感器【6．7J等領域具有廣闊的應用前景．與以

8、粉體、薄膜或無序納米管等形式存在的Ti02相比，Ti02納米管陣列具有更大的比表面積、獨特的光學和電學特性以及有利于電子或空穴傳輸?shù)膸缀翁卣鳎赏@著提高其光催化性能及光電轉換效率．目前，制備Ti02納米管陣列的方法主要有電化學陽極氧化法[卜10]和溶膠．凝膠模板法[11，12]等．電化學陽極氧化法操作簡單，但在含氟無機電解液中制備的納米管較短，大大限制了其應用范圍；盡管在含氟的有機電解質體系中能制備出較長的納米管陣列，但制備過程比較耗時．溶膠．凝膠模板法適用性廣，可