陽極氧化制備TiO_2納米管陣列的生長特性

編號(hào)：NMJS05793

篇名：陽極氧化制備TiO_2納米管陣列的生長特性

作者：鄒儉鵬[1] ;唐寧馨[1] ;李紅超[1] ;楊洪志[1] ;肖平[2] ;潘一峰[2]

關(guān)鍵詞：TIO2 陽極氧化法 納米管陣列 生長特性

機(jī)構(gòu)： [1]中南大學(xué)粉末冶金國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長沙410083; [2]中南大學(xué)湘雅醫(yī)院,長沙410008

摘要： 基于TiO_2納米管薄膜的廣泛應(yīng)用前景,采用陽極氧化的方法制備高度規(guī)則排列的TiO_2納米管陣列,研究外加電壓、陽極氧化時(shí)間、電解液（NH_4F^＋乙二醇）濃度、電解液體系對納米管陣列生長特性的影響。結(jié)果表明：隨著外加電壓從10 V增大到30 V,納米管的管徑和管壁逐漸由22 nm和4.5 nm分別增至82 nm和10 nm,而納米管密度由2240μm^-2降至200μm^-2。納米管陣列出現(xiàn)的臨界陽極氧化時(shí)間為5 min,且隨著氧化時(shí)間延長,納米管的長度隨之增加,當(dāng)氧化時(shí)間增至2 h時(shí),納米管長度增至4μm,此后,納米管長度不再增長。在含F(xiàn)^-的有機(jī)電解液體系中可制備規(guī)則的納米管陣列,當(dāng)電解液（NH_4F＋乙二醇）濃度增加到0.2 mol/L后,出現(xiàn)清晰的納米管管狀結(jié)構(gòu),這是由于F^-和乙二醇的存在對于TiO_2納米管陣列的形成具有至關(guān)重要的作用,F^-與Ti^4＋形成的[TiF_6]^2-能延緩鈦箔陽極的氧化進(jìn)程,促使鈦箔表面形成微孔;而乙二醇則有助于提高電解液的黏度,降低F的擴(kuò)散速率,保證TiO_2納米管陣列的穩(wěn)定生長。