阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列的光催化性能研究

"二氧化钛纳米管阵列的制备工艺对其光催化性能的影响" 本文主要探讨了二氧化钛纳米管阵列的制备工艺对其光催化性能的具体影响。二氧化钛（TiO2）因其优异的光催化特性，广泛应用于环境净化、自清洁材料、太阳能电池等领域。在本研究中，科研人员通过阳极氧化法成功制备出高度有序的TiO2纳米管阵列，使用的电解液体系是醇（丙三醇、乙二醇）-水-NH4F。 首先，研究中运用了场发射扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对制备的TiO2纳米管阵列进行形态和晶型结构的表征。SEM用于观察纳米管的微观形貌，包括管径、长度以及排列的整齐度，而XRD则用于确定其晶体结构，如锐钛矿(Amorphous)或金红石(Rutile)相。 在探讨工艺参数的影响时，研究者关注了三个关键因素：阳极氧化电压、氧化时间和电解液的选择。实验发现，提高阳极氧化电压和延长氧化时间能促进TiO2纳米管的形成，有利于提高其光催化性能。此外，电解液的不同也对最终的光催化效果产生显著影响。在相同的条件下，使用丙三醇作为电解液所制得的TiO2纳米管阵列表现出比乙二醇体系更好的光催化活性。 此外，退火处理是另一个重要的步骤，它影响着TiO2阵列的物相及其光催化性能。退火温度的调整可以改变TiO2的晶相，从而影响其光吸收能力及光生载流子的分离效率。实验结果显示，适当的退火处理可以优化TiO2的光催化性能。 研究中以甲基橙作为模型污染物，通过其光催化降解速率来评估TiO2纳米管阵列的光催化性能。通过对比不同工艺条件下的甲基橙降解效果，进一步证明了制备工艺对TiO2纳米管阵列光催化性能的重要性。 该研究揭示了制备工艺对二氧化钛纳米管阵列光催化性能的关键影响，为优化纳米管的制备条件提供了理论依据，对于提升TiO2纳米管在光催化领域的应用性能具有指导意义。同时，这也为环境污染物的高效处理提供了新的可能。