收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

低维TiO_2有序阵列的模板法构筑、表征及光催化性能研究

田玉明  
【摘要】: 系统地研究了二次阳极氧化过程中氧化电压、氧化时间、电解液温度、电化学抛光、对铝箔的热处理和阴极材料对多孔膜有序性的影响;以及氧化电压、氧化时间、电解液温度、扩孔时间对多孔膜孔几何尺寸的影响。通过对草酸/无水乙醇电解液中阳极氧化过程的研究,发现无水乙醇的加入并没有改变多孔膜的形成过程,其主要作用是降低化学腐蚀和电化学腐蚀速率,使室温下通过控制氧化电压来实现对模板孔径的调节成为可能。通过在草酸电解液中加入无水乙醇及降低反应温度,采用场发射电镜观察了多孔氧化铝的形成过程,发现该过程中不仅包括阻挡层的形成、微孔(微裂纹)萌生、孔的稳定生长三个过程,还包括不同孔通过竞争与协同机制相互吞并长大的中间过程,为研究和制备多孔氧化铝模板提供了新的实验支持。采用二次阳极氧化法在草酸/无水乙醇电解液中制备了孔径可调,大小在10nm~200nm之间的多孔氧化铝模板。借助于耗散结构理论对阳极氧化过程中多孔氧化铝的形成过程,提出了新的自组织生长机理。 研究了Sol-Gel模板法制备氧化钛纳米阵列的过程,发现在一定的负压条件下,可以使溶胶顺利进入模板的孔中,解决了采用高浓度溶胶、小孔径模板难以通过Sol-Gel模板法合成纳米阵列的难题,并成功地合成了高质量、小直径的氧化钛纳米线和纳米管阵列。以氧化铝纳米凹坑阵列膜为模板,通过Sol-Gel模板法首次合成了TiO_2纳米点阵列周期性调制膜,该膜的表面形貌和结构经过了人工调制,并且表面结构为同质外延的TiO_2纳米点阵列。 采用Sol-电泳模板法在氧化铝多孔模板的孔中合成了两种形状的氧化钛纳米线阵列,其中糖葫芦状氧化钛纳米线阵列的合成属于首次报道。系统地研究了电泳沉积的工艺条件,探索了氧化钛纳米线的形成机理,表明Sol-电泳沉积过程中,TiO_2胶粒的聚沉是胶体浓度、胶粒尺寸、及直流偏压等诸多因素协同作用的结果,控制胶粒聚沉的周期及聚沉时间τ的可以得到不同形状的纳米线。光催化降解实验表明,氧化钛纳米阵列与通常情况下负载于玻璃上的氧化钛薄膜相比,氧化钛纳米阵列具有无可比拟的光催化活性。其中糖葫芦状氧化钛纳米阵列对甲基橙的降解率,在45min和1h时分别比TiO_2/glass薄膜提高了142%和83%。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 薛瑞飞;舒刚;梁淑敏;;阳极氧化法制备多孔氧化铝模板[J];轻合金加工技术;2007年09期
2 石然,张毅,寇朝霞,王良发,翟亚;用多孔氧化铝膜为模板制备Fe磁性纳米线[J];化工时刊;2004年12期
3 高禄梅,王胖胖,吴小清,宋晓平;通孔氧化铝模板的强脉冲电化学剥离研究[J];无机材料学报;2005年06期
4 李明华;张海燕;魏爱香;陈易明;王力;朱清锋;;用热CVD法制备片状碳纳米材料的研究[J];人工晶体学报;2006年04期
5 黄伯贤;张海明;;纳米ZnO/PAA组装体系的制备及表征[J];武汉大学学报(理学版);2007年04期
6 潘志峰;袁一方;刘慧;张利宁;;基于多孔氧化铝模板的一维ZnO纳米线的制备[J];半导体技术;2007年10期
7 潘志峰;袁一方;刘慧;张利宁;;基于多孔氧化铝模板的ZnO纳米线的制备[J];半导体光电;2008年01期
8 左妍;纪晓娜;唐娟;李晓天;;以修饰的PAA模板制备Ni纳米线的研究[J];纳米科技;2011年03期
9 任贤明;江奇;杨高强;柯川;易锦;赵勇;;CuS纳米线阵列的制备[J];功能材料;2007年04期
10 俞国军,王森,巩金龙,朱德彰,何绥霞,李玉兰,朱志远;乙醇作为碳源的碳纳米管阵列氧化铝模板法制备[J];科学通报;2005年01期
11 陈星;黄行九;黄家锐;黄仲婴;徐伟宏;刘锦淮;;多孔氧化铝模板催化制备定向碳纳米管阵列(英文)[J];化学物理学报(英文版);2006年01期
12 陈莉;王学伟;费广涛;;用X射线衍射研究不同直径镍纳米线阵列的生长方向[J];科学技术与工程;2006年18期
13 杜亚冰;蔡志鹏;贺廷超;程培红;贾廷见;莫育俊;;AAO模板法制备CdS纳米微粒的SERS光谱研究[J];光散射学报;2007年03期
14 石俊;孔超;冯晓娟;莫丽萍;王耀先;解玉龙;胡中爱;;Ag纳米棒的控制合成[J];西北师范大学学报(自然科学版);2008年02期
15 梁淑敏;;以多孔氧化铝为模板钴纳米线阵列的制备[J];化学工程师;2008年09期
16 汪峰;华正和;杨绍光;;多孔氧化铝模板的快速制备[J];扬州大学学报(自然科学版);2009年01期
17 杨宁;陈永坤;王剑华;郭玉忠;;阳极氧化工艺制备氧化铝模板[J];材料科学与工艺;2009年03期
18 陶敏龙;;磁性纳米线的模板合成与研究[J];西南师范大学学报(自然科学版);2009年04期
19 王影影;;石墨型氮化碳纳米管的模板方法制备[J];济宁学院学报;2009年06期
20 徐宇兴;谭强强;唐子龙;张中太;袁章福;;采用溶胶-凝胶法在多孔氧化铝模板上制备立方相WO_3纳米线(英文)[J];稀有金属材料与工程;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郎咸忠;邱腾;;基于多孔氧化铝模板的表面增强拉曼散射活性基底的制备及调控[A];第十六届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2011年
2 贺蕴秋;沙云飞;王德平;林健;;溶胶-凝胶TiO_2-Fe_2O_3纳米材料的结构和光催化特性[A];2000年材料科学与工程新进展(上)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
3 桑敏;刘发民;王天民;;衬底温度对磁控溅射TiO_2薄膜的结构和光催化特性的影响[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
4 章壮健;张永熙;董昊;杨锡良;陈华仙;沈杰;蒋益明;;反应磁控溅射制备二氧化钛薄膜的光催化特性研究[A];华东三省一市第三届真空学术交流会论文集[C];2000年
5 杨绍光;李涛;黄礼胜;章建荣;顾本喜;都有为;;强发光多孔氧化铝模板[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
6 张军;谢二庆;付玉军;李晖;邵乐喜;;两步热氧化法制备ZnO薄膜及其光催化特性[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年
7 李达;张军;袁川杰;邵乐喜;;超声喷雾热解法制备的氮掺杂纳米TiO_2薄膜及其光催化特性研究[A];薄膜技术高峰论坛暨广东省真空学会学术年会论文集[C];2009年
8 孔明光;徐伟宏;刘锦淮;;半导体SnO_2纳米线阵列的合成及其表征[A];2005年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集[C];2005年
9 杜亚冰;贺廷超;师凌峰;孙献文;莫育俊;;银纳米线阵列的多孔氧化铝模板法制备及其SERS增强效应研究[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
10 水淼;岳林海;徐铸德;;几种制备方法下的掺铁二氧化钛光催化特性[A];2000'全国光催化学术会议论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田玉明;低维TiO_2有序阵列的模板法构筑、表征及光催化性能研究[D];天津大学;2006年
2 杨阳;基于硅基多孔氧化铝模板的硅基纳米发光材料和结构的研究[D];南京大学;2002年
3 徐明丽;纳米线阵列电极的制备及其对甲醇电催化氧化特性的研究[D];昆明理工大学;2007年
4 纪南;利用阳极氧化铝模板制备表面增强拉曼散射活性基底[D];吉林大学;2010年
5 左妍;AAO模板法制备金属、金属合金纳米线及纳米管研究[D];吉林大学;2006年
6 于翠艳;镍纳米线阵列的生长动力学及磁性研究[D];燕山大学;2007年
7 王志俊;几种微/纳米尺度无机材料的合成与物性研究[D];中国科学技术大学;2007年
8 糜岚;掺杂二氧化钛纳米颗粒膜的制备及其可见光催化特性和机理研究[D];复旦大学;2007年
9 陆小力;超导纳米材料的制备与物性研究[D];中国科学技术大学;2007年
10 曹化强;一维纳米材料有序阵列的制备和结构[D];南京大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 焦津;水从多孔氧化铝模板纳米孔道中蒸发速率的研究[D];南昌大学;2012年
2 赵行文;多孔氧化铝模板及其金属电沉积的研究[D];中南大学;2011年
3 李承勇;多孔氧化铝模板的一维无机纳米材料的组装及性能研究[D];武汉工程大学;2010年
4 韩晓宇;多孔阳极氧化铝模板的制备表征及特性研究[D];上海交通大学;2011年
5 赵雁;AAO模板合成法制备Ni、Co-Pt等金属纳米线[D];吉林大学;2006年
6 张利宁;模板法制备氧化锌纳米线及其微结构研究[D];曲阜师范大学;2005年
7 张新涛;金属有机络合聚合物的合成及其催化性质的研究[D];重庆大学;2007年
8 马杰;准一维纳米材料的制备及光学性能研究[D];合肥工业大学;2005年
9 张辉军;磁控溅射TiO_2复合薄膜的光催化及杀菌特性[D];哈尔滨工程大学;2006年
10 陈欣琦;金属(银,铜,镍和钴)纳米线的制备及其生长机理[D];华中师范大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 查健;神奇的纳米[N];中国建材报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978