TiO2納米管陣列的陽極氧化法制備及形成機理研究進展
邱瀾鑫; 董榮; 蔡芳共; 張勤勇 西華大學材料科學工程學院; 四川成都610039
關鍵詞：二氧化鈦納米管陣列 陽極氧化法 綜述 場致溶解理論 氧氣氣泡模具
摘要：二氧化鈦(TiO2)納米管陣列因其獨特的結構和優異的性能而備受關注,在太陽能電池、光電催化降解有機污染物和光解水制氫等領域獲得廣泛應用.然而,與TiO2納米管陣列的制備和應用方面的研究相比,對其形成機理的研究相對較少,目前尚無一種模型或機理能夠完美解釋有序納米管陣列結構的形成.本文首先回顧了近年來陽極氧化法在金屬Ti基底上原位生成TiO2納米管陣列所用電解液的發展趨勢,并重點綜述了TiO2納米管陣列的幾種生長機理,如場致溶解理論、黏性流動模型、兩電流模型和氧氣氣泡模具效應.分析表明,結合現有的幾種生長機理能較全面地解釋TiO2納米管陣列的形成過程."氧氣氣泡模具"為TiO2納米管的形成提供最初的孔核,阻擋層氧化物受"氧氣氣泡模具"阻擋而致其"從下向上"黏性流動生長,最終形成垂直有序納米管陣列結構,而兩電流模型進一步定量解釋了陽極氧化過程中TiO2納米管陣列的形成.
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