宽电压范围下阳极氧化制备tio2纳米管阵列及其热稳定性

采用电化学阳极氧化技术，以含有nh4f和h2o的甘油溶液为电解液，在宽氧化电压范围(20~100v)下于纯钛表面制备了结构高度有序的tio2纳米管阵列。利用扫描电子显微镜(sem)考察了阳极氧化工艺(氧化电压、nh4f浓度、环境温度、水分含量等因素)及退火处理对纳米管形貌的影响；采用x射线衍射分析(xrd)表征了不同氧化电压和退火前后tio2纳米管阵列的物相；并从电流-时间曲线出发简要地分析了纳米管阵列的形成机理。结果表明，纳米管的内外径和管长随氧化电压的增大而增大；nh4f浓度和环境温度对纳米管形貌有一定的影响；水分含量的多寡决定了能否在高电压下自组装形成纳米管阵列；tio2纳米管阵列具有良好的热稳定性，管状形貌可以保持到700℃；直接制备的tio2纳米管阵列均为无定型结构，经450℃退火处理后，无定型的tio2纳米管转变为锐钛矿相，而600℃退火处理后，部分锐钛矿相转变为金红石相。