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1、第19卷第1期化 学 进 展Vol.19No.12007年1月PROGRESSINCHEMISTRYJan.,20073TiO2纳米管阵列及其应用1133112郑 青 周保学 白 晶 蔡伟民 廖俊生(11上海交通大学环境科学与工程学院 上海200240;21中国工程物理研究院 绵阳621900)摘 要TiO2纳米管阵列作为一种新型的纳米TiO2材料,由于具有独特的阵列结构和优异的性能,引起了人们的极大关注。本文介绍了采用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列的工艺条件、产物特性、形成机理,及其在氢传感器、光解水制氢、染料敏化太阳能电池与光催化降解污染物等领域的应用,分析了目
2、前存在的问题,并提出了今后研究的对策。关键词 阳极氧化 二氧化钛纳米管 阵列 制备中图分类号:O614141;O643;TB383文献标识码:A文章编号:10052281X(2007)0120117206TitaniumOxideNanotubeArraysandTheirApplications1133112ZhengQingZhouBaoxueBaiJingCaiWeiminLiaoJunsheng(11SchoolofEnvironmentalScienceandTechnology,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai2002
3、40,China;21ChinaAcademyofEngineeringPhysics,Mianyang621900,China)AbstractTitaniananotubearrays,anewtypeoftitaniananomaterials,havedrawnextraordinaryattentioninrecentyearsduetotheirdistinctivemorphologyandnotableperformance.Thispaperintroducesthepreparationmethods,properties,andformingme
4、chanismoftitaniananotubearraysfabricatedbyanodicoxidation.Theapplicationsofas2preparedtitaniananotubearraysinhydrogengassensors,photolysisofwater,dye2sensitizedsolarcell,photocatalyticdegradationoforganicpollutantsarereviewed.Problemsinpreparationandapplicationsoftitaniananotubearraysar
5、esuggestedforfurtherresearch.Keywordsanodicoxidation;titaniumoxidenanotubes;arrays;preparation 功能材料的性质很大程度上取决于它们的微观料和自洁材料等领域应用广泛。与纳米TiO2粉末结构。纳米尺寸材料如纳米线、纳米杆、纳米纤维和相比,TiO2纳米管的特殊结构,使它具有更大的比表纳米管等,由于其具有独特的结构与优异的性能,受面积和更强的吸附能力,表现出更高的光催化性能到广泛的关注。其中,纳米管材料已在电子、光学、[7,8]和光电转化效率,并已经应用于光催化剂、太阳催化、能量的
6、储存和转化等领域展现出了良好的应能电池、气敏传感材料、催化剂载体和超级电容器等用前景。迄今为止,已被成功合成的空心纳米管材[9—15]领域。料包括C、BN、Si、V2O5、ZrO2以及TiO2纳米管[1—6]目前TiO2纳米管的制备方法主要有包括利用等。[16][17][18]纳米TiO2作为一种绿色功能材料,具有湿敏、多孔氧化铝、有机聚合物和表面活性剂作气敏、介电效应、光电转化、光致变色及优越的光催为模板的模板合成法和利用TiO2纳米粉在碱性条[19]化等性能,在涂料、塑料、造纸、陶瓷、传感器、介电材件反应的水热合成法。其中最主要的方法是多收稿:2005年12月,收
7、修改稿:2006年10月3国家自然科学基金项目(No.20677039)、上海市纳米科技专项(No.05nm05004)和教育部新世纪优秀人才支持计划(No.NCET20420406)资助33通讯联系人 e2mail:zhoubaoxue@sjtu.edu.cn·118·化 学 进 展第19卷孔氧化铝模板法和碱性条件下的水热合成法。在多(10—25V)金属钛片在含有氟离子的电解液中阳极孔氧化铝模板合成法中,通过调节工艺参数来控制氧化的方法制得。尽管采用金属钛阳极氧化制备二Al2O3模板的孔径尺寸,可以制备出不同管径的纳米氧化钛纳米粉的研究工作也有大量
