优化的氧化钛纳米线阵列工艺：缩短周期并提升催化性能

本文主要探讨了氧化钛纳米线阵列的工艺优化及其在可见光催化性能方面的提升。作者袁东方、徐明霞等人来自天津大学材料学院，他们在研究中对多孔氧化铝(PAA)模板的制备过程进行了创新优化，特别是针对TiO2纳米线的合成方法。实验结果显示，通过新工艺得到的模板，虽然与旧工艺在孔径和孔深上保持了基本一致，但新工艺显著减少了制备周期，提高了效率。 优化的关键在于确定了溶胶-电泳沉积的最佳条件，发现电泳时间控制在2.0分钟至2.5分钟之间效果最佳，而使用RS溶胶电泳时，最佳电压设置为5V。所使用的硫酸氧钛作为原料的RS溶胶，其酸碱度保持在中性，有利于保持溶液稳定性，胶粒形状为棒状，长度在30到50纳米之间，长径比约为2。XRD衍射图进一步确认了TiO2纳米线的晶相为锐钛矿相。 作者强调了氧化铝多孔模板在TiO2纳米线制备中的优势，尤其是能够解决催化剂分离回收和固定载体带来的问题。然而，传统方法存在的问题是制备时间长且可能导致模板表面形成阻碍光催化性能的薄膜。本文的新工艺通过缩短氧化时间、控制溶胶电泳过程，避免了模板表面薄膜的形成，简化了后续处理步骤，极大地提升了纳米线的裸露性和光催化性能。 此外，研究还引入了廉价的无机钛盐替代传统的有机醇盐-钛酸丁酯，这不仅降低了生产成本，还可能带来环境和经济效益。整个研究通过实验证明了新工艺的有效性和实用性，对于TiO2纳米线阵列的规模化生产和环保应用具有重要意义。 这篇首发论文深入研究了氧化钛纳米线阵列的制备工艺改进，优化了现有的合成流程，并展示了在可见光催化性能上的潜在应用前景，为相关领域的科研和工业生产提供了有价值的技术支持。