TiO2纳米管的制备

合集下载

TiO2纳米管的制备方法及其应用

TiO2纳米管的制备方法及其应用

沉 积法 ,沉 积所 得 的无 定形 T O 纳 米管 经 i2 40 5 ℃加 热 处 理 l h,脱水 可 得 管 径 为 5 ~ O 7n 0 m,管 壁厚 为 2 n 的 锐钛 矿 型 T O, 5m i 纳 米 管 ; c a o k Mih i wsiA等 l 利用空 气压 力将 钛 酸异丙酯溶 液压人高 度有序的 P AA 模 板 孔 道 中 ,再进 行 分 解 ,生 成管 径 为 5 ~ O 7r 0 m、壁 厚为 3 m 的 TO 纳米管 ,所 得纳 i i r i, 米 管 要 优 于 溶 胶 一凝 胶 法 。 Jn o g Hwa u g [以 有机凝 胶体 作为 Jn 等 1 o l 模 板 , 利 用 有 机 凝 胶 法 成 功 制 备 了 双 层 T O 纳 米 管 ,纳 米 管 内径 为 5 0 m,层 间 i 0n 距 约为 8 n ~9 m。利 用模 板法 所制 备 的 T O i 纳 米 管 的 管 径 大 , 制 备 过 程 及 工 艺 较 复 杂 ,现 阶 段 较 多采 用 水 热 法 l1 1。 t 1 3 阳极氧 化法 。 阳 极 氧 化 法 就 是 将 纯 钛 片 在 HF溶 液 中经 阳极 腐 蚀而 获 得 T O 纳 米 管 。这 种 方 i 法 可 以制 得 排列 整 齐 的纳米 管 。 G n o g等 “ 用纯 钛片 (9 9 %)浸入 0 5 ( 9 .9 . % 质量 分数 ) 的氢 氟 酸 电解 液 中 ,通 过 改 变 不 同 的 阳 极 电位 、 电解 液 等 条 件得 到 不 同 尺 寸 的 T O, i 纳 米管 。当 电压为 2 V,氧化 2ri ,得 0 0 n时 a 到 排 列很 好 的 T O 纳 米 管 。所 得纳 米 管 在 i, 空 气 氛 中 煅 烧 ,2 0 时 由无 定 型 转 变 为 8℃ 锐 钛矿 型 ,6 0 2 " 完全 变成 金 红石 型 。 在 C时 氩 气氛中 5 O 7 ℃变 为 金 红 石 型 ,其 孔径 和 壁 厚分 别减 少 1 %和 2 %,当温 度 高于 5 0 0 0 8 ℃ 时 ,纳 米 管 就 会 塌 陷 。 Mo . K 等 【 以 不 同 的升 温 速 率 ( . r G. l 3 0 4 ~2.V/ n 将 阳极 电 位 从 1 V升 至 3 0 mi ) O 2 V,随 着 阳 极 电位 的 线 性 增 加 导 致 纳 米 3 管 内 径 也 呈 线 性 增 加 。 最 后 得 到 长 度 约 5 0 m 的 圆锥 形 T O 纳 米 管 。该 纳米 管 的 0r i i 稳定性很高 ,在 6 0 0 ℃以 下 可 以保 持 其 结 构 稳 定性 “1 。 1 微波合成 法 4 微 波 合 成 法 实 际 上 是 在 水 热 合 成 法 的 基 础 上 发 展 起 来 的 一 种新 型 的 纳米 材 料 合 成 方 法 。在 微 波 条件 下水 热 合成 纳 米 管 是 将 纳米管 的合成 体系 置于 微波 辐射范 围 内 ,利 用 微 波 对 水 的 介 电作 用进 行 合 成 , 是 一 种 新 型 的 合 成 方 法[ 】 1。 5 吴省 『 等 将一 定 量 T O 粉 末 放 入 装 有 I i, 5 ml 0 l L 0 1 mo / Na H 溶液 的聚 四氟 乙 烯 O 反 应 釜 中 ,超 声 1 ri 散 颗 粒 ,然后 将 0 n分 a 反 应 釜 置 于 带 有 回流装 置 的微 波 炉 内 ,在 微波 作 用 下 回流 加热 9mi ,取 出反 应 釜 , 0 n

高度有序TiO2纳米管的制备

高度有序TiO2纳米管的制备
维普资讯

9 8・
材 料 导报
20 0 8年 5月 第 2 2卷 专辑 X
高 度 有序 TO2 米 管 的 制备 i 纳
李泽全 樊小燕 张云怀 肖 鹏 胡 夫 乔 雷 , , , , ,
( 重 庆 大 学化 学 化 工 学 院 , 庆 40 3 ; 重 庆 大 学 数 理 学 院 , 庆 4 0 3 ) 1 重 0002 重 0 00
气 敏 、 敏 、 电效 应 、 电转 换 、 致 变 色 及 优 越 的 光 催 化 活 湿 介 光 光
稳压 电源 , E -E 场发 射扫 描 电镜 ( o a4 0N n -E , F GS M N v 0 a oS M) KQ 5B超声波清洗器 ( 0 昆山市超声 仪器 有限公司) 。
Ke r s y wo d
t a im ixd ,n n t b s n dz t n ra s r Байду номын сангаас r t n i nu do ie a o u e ,a o iai ,ar y ,p e aa i t o o
0 引 言
纳米 Ti2 0 是一种 重要 的无 机功 能材料l , l 因其 具有无 毒 、 】 ]
关 键 词 Ti 2 纳米管 ( ) 阳极氧化 阵列 制备
Pr pa a i n o i h o d r d Ti no u e Ar a s e r to f H g — r e e O2Na t b r y
LIZ q a FAN a y n , HANG n u i, AO n HU QI eu n , Xio a Z Yu h a XI Pe g , Fu , AO e Li
力, 可望提高 Ti2光 电转换 效 率、 0 光催 化性 能 , 特别 是如 果 能

TiO2纳米管制备修饰及应用研究进展

TiO2纳米管制备修饰及应用研究进展

Ke y w o r d s :Ti O2 n a n o t u b e ,p r e p a r a t i o n,mo d i f i c a t i o n ,a p p l i c a t i o n
自1 9 7 2年 F u j i s h i ma等口 发 现 了 n型半 导 体
加 工 工 艺
材 料 研 究
及 应 用研 究进 展 Ti O2纳 米 管制 备 修 饰
王亚云 , 邵 谦
( 山东科 技 大 学 化 学 与 环 境 工 程 学 院 , 山东 青 岛 2 6 6 5 9 0 )
摘 要 : Ti Oz纳米 管具有 巨大的 比表 面积 以及 稳 定的 化 学性 质等 优 异特 性 , 在 众 多领 域都 有 广 泛 的
和 传感 器等 领域 的应 用研 究现 状 。
关 键词 : T i 0 纳 米管 ; 制备 ; 修饰 ; 应用
中图分 类号 : T B 3 8 3 文 献标 志码 : A
W ANG Ya y u n。SHAO Qi a n ( S c h o o l o f C h e mi s t r y a n d En v i r o n me n t En g i n e e r i n g ,S h a n d o n g Un i v e r s i t y o f ci S e n c e a n d T e c h n o l o g y, Qi n g d a o 2 6 6 5 9 0 ,Ch i n a )
Ti O 电极可 光 催 化 分 解 水 以来 , Ti O 因 其 稳 定 的
1 . 2 水 热 法
水 热法 的反 应条 件 易 于控 制 , 得 到 的纳 米 材料

二氧化钛纳米管的合成及其表征

二氧化钛纳米管的合成及其表征

二氧化钛纳米管的合成及其表征纳米技术的发展使人类能够获得一系列新型材料,其中最广泛应用的是纳米管。

纳米管是一种纳米结构,具有独特的结构和性能,可以用于各种电子、能源和医疗保健等领域。

而二氧化钛纳米管(TiO2NTs)则是一种新型的纳米管材料,它的出现在不同的表面特性和应用方面都有着独特的优势。

本文主要研究二氧化钛纳米管的合成及其表征。

TiO2NTs成是一种有趣而复杂的过程,可以从金属氧化物,超支化物和非金属氧化物等多种原料中制备出。

在氧化物溶液中,TiO2NTs 以采用溶剂法(sol-gel法)、浸渍法(impregnation法)、湍流反应釜(flow chemistry reactor)、热溶解法(thermal dissolution 法)等方法合成。

其中,溶剂法是纳米管材料的最常用合成方法,此方法具有低成本和可控的特点,使得TiO2NTs的制备更加便捷、高效。

TiO2NTs的表征方法有表面活性剂测试(surfactant testing)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman spectroscopy)、X射线光电子能谱(XPS)。

表面活性剂测试是评估TiO2NTs表面性能的最常用方法,其可以测量TiO2NTs表面电性、疏水性、乳状性、乳化性等特性。

X射线衍射(XRD)可以用来分析TiO2NTs 的晶体结构和结晶度。

TEM实验可以用来评估TiO2NTs的形貌,Raman 光谱则可以评估TiO2NTs的结构特性,XPS测试则可以评估TiO2NTs 的表面组分。

综上所述,TiO2NTs是一种新型的纳米管材料,其合成及其表征可以从将多种方法,主要表征方法包括表面活性剂分析、X射线衍射、透射电子显微镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱等。

这些测试及研究结果可以为TiO2NTs的下一步应用发展提供指导。

总之,TiO2NTs的合成及其表征具有重要的意义,有助于深入了解TiO2NTs的性质,为其在不同的应用领域的发展提供理论支持及重要的实验基础。

TiO2纳米管的制备方法及其改性

TiO2纳米管的制备方法及其改性

以纯钛片 为阳极 , 以质量分数 为 0 . 5 %~ 3 . 5 %的 H F水溶液 比, 用 电沉 积制备 的 T i O : 纳米管 顶端是开 口的 , 而且底 部
为电解液 ,于室 温条件下 经 阳极 腐蚀 自组织 生成 了高密 与背面 的 A u膜直接相 连 。这种 结构与 A A O模 板非 常类
N H 4 F 1 一 ( N H 4 ) 2 S O 、 N a 2 S 0 一 N a F混合 液)中经 阳极 腐蚀 而获 沉积 , 只需 5 m i n就可 以得 到长度 等于模板 孔洞 长度 的完
得 不 同形 貌 、 不 同晶化度 的 T i O : 纳 米 管 。2 0 0 1 年G r i me s 整纳米 管 f 约6 0  ̄ m ) 。与阳极 氧化得 到 的 T i O : 纳 米管相
优 点而受 到广 泛 的关注 和研究 。与 T i O 纳米 颗粒 相 比 , T i O 纳米管具有 更大 的比表面积 、 更强 的吸附能力 、 更 高 尺 寸 和 功 能 的纳 米 结 构 阵 列 。 B . B r i n d a等 以 多 孔 氧 化 铝 f P A A 1 膜 为模板 , 利 用 溶
模 板法 、 水 热合成法 、 阳极氧化法 、 冷冻 干燥法 等。 目前 ,
又 出现 了一 些新 的制备 方法 . 如: 化 学处 理法 、 电沉积制 备法 、 干凝 胶水热法 等。本文重 点介绍模 板法 、 阳极氧化 法、 化学处理法 、 电沉 积制备法 、 干凝胶水 热法。
项 目来 j 曩: 河 北省 唐 山 市科技 发展 计 划 。 1 2 1 1 0 2 2 0 b 。 作 者 俺介 : 侯桂 芹, 女, 河 北 联 合 大 学教 师 , 硕士 , 材 料 学 专业 E — ma i l : h o u g q 2 @1 2 6 . c o n。 r

超临界条件下TiO2纳米管的制备与干燥课件

超临界条件下TiO2纳米管的制备与干燥课件

实验注意事项
实验过程中需要注意安全问题,如穿戴防护服和手套,避 免直接接触化学试剂等;同时,需要严格控制实验条件, 确保实验结果的准确性和可重复性。
04
干燥技术基础
干燥技术的分类与原理
按原理分 类
物理干燥和化学干燥。物理干燥是利 用物理方法(如蒸发、升华、冷凝等) 去除物料中的水分;化学干燥是利用 化学反应来去除物料中的水分。
法等。
下制备TiO2纳米管具有操作简单、 条件温和、产物形貌和成分可控等优点。同时,该方法避免了传统方法 中需要使用大量有机溶剂或高温处理等不利因素。
应用前景
超临界条件下制备的TiO2纳米管在光催化、电学、传感器等领域具有 广泛的应用前景。该方法有望为大规模制备高质量TiO2纳米管提供新 的途径,促进其在相关领域的发展。
需要深入研究超临界条件下制备与干燥TiO2纳米管的机理
目前对超临界条件下制备与干燥TiO2纳米管的机理认识尚不深入,未来应加强对其反 应机制、形成过程和演化规律的深入研究。
需要开发更为高效、环保的超临界条件下制备与干燥TiO…
目前制备方法仍存在效率不高、能耗较大等问题,未来应加强新方法、新技术的研发和 应用,推动超临界条件下制备与干燥技术的发展。
成分分析
通过X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)对制备的TiO2纳米管 进行成分分析,结果表明制备的TiO2纳米管具有较高的纯度。
干燥后TiO2纳米管性能分析
热稳定性
通过热重分析(TGA)和差热分析(DSC)对干燥后的TiO2纳米管 进行热稳定性分析,结果表明其在高温下表现出良好的热稳定性。
光催化性能
超临界条件下TiO2纳米管的制备与 干燥课件
目 录
• 引言 • 超临界条件基础 • TiO2纳米管制备方法 • 干燥技术基础 • 结果与讨论 • 结论与展望

基于二氧化钛纳米管气敏材料的制备及其性能研究

基于二氧化钛纳米管气敏材料的制备及其性能研究

基于二氧化钛纳米管气敏材料的制备及其性能研究基于二氧化钛纳米管气敏材料的制备及其性能研究引言二氧化钛(TiO2)是一种重要的半导体材料,具有许多特殊的物理、化学性质和广泛的应用潜力。

由于其良好的光催化性能和气敏特性,TiO2在环境保护、能源领域等方面受到了广泛的关注。

近年来,以二氧化钛纳米管为基础的气敏材料备受研究者的青睐,具有独特的电学特性和超高敏感性。

本文将介绍基于二氧化钛纳米管的气敏材料的制备方法及其在气体检测方面的应用。

一、二氧化钛纳米管的制备方法1. 模板法模板法是一种常用的制备二氧化钛纳米管的方法。

其基本步骤是通过选择合适的模板材料,在模板孔道中沉积TiO2前驱体,然后去除模板材料,得到二氧化钛纳米管。

常用的模板材料包括具有孔道结构的多孔硅、阳离子聚合物等。

这种方法制备的纳米管具有规整的孔道结构和可调控的尺寸,可以根据需要进行调整。

2. 水热法水热法是一种简单高效的制备纳米材料的方法。

一般步骤是将TiO2前驱体溶解在水溶液中,并在一定的温度和压力下进行反应。

通过调节反应条件,可以合成不同形状和尺寸的二氧化钛纳米管。

该方法制备的纳米管具有良好的结晶性和较高的比表面积,具有优异的电学性能。

二、基于二氧化钛纳米管的气敏材料的性能研究1. 气敏性能测试将制备的二氧化钛纳米管气敏材料制成传感器,并使用专业的气敏性能测试系统进行性能测试。

在空气中引入不同浓度的目标气体,通过测量传感器的电阻变化来判断目标气体的浓度。

实验结果表明,制备的二氧化钛纳米管气敏材料对于一氧化碳、甲醛等有害气体具有高度的敏感性,响应速度快、稳定性好,具有潜在的应用前景。

2. 机理研究通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等表征手段对制备的二氧化钛纳米管进行形貌和结构表征,以了解其制备过程与性能之间的关系。

实验结果表明,制备过程中的反应条件、材料组成对纳米管的形貌和结构有直接的影响,进而影响气敏材料的性能。

阳极氧化法制备Y型TiO2纳米管

阳极氧化法制备Y型TiO2纳米管
C rep n i g Au h r.E— ai :l x orso dn to m l i y@ co . . a u i mp ∞ c
Ab t a t s r c :Hihy o d r d Y- rn h d Ti a ou e ar y r a rc td o h ifisi t)e e g l — r e e b a c e O2n n tb ra s we e fb ae n te T ol n eh r n i l
( .Nai a KyL brtr ihP wrSmcn utr ae ,C a gh nU iri f 1 t n l e a oaoyo g o e e i dc L sr h n cu nv syo o fH o o s et
S in e a d e h o o y,C a g h n 1 0 2 ce c n T c n lg h n c u 3 0 2,C i a; hn
摘 要 : 含有 质量分数为 05 的 N 在 .% H F和体积分数为 5 的 H 0的乙二醇混合溶液 中, 三步 阳极氧化 % 采用
法制备 了表面形貌 高度 有序的 Y型 TO 纳米管阵列 。讨论 了钛 片预处理过 程对优 化 TO 纳米 管阵列表 面 i: i: 形貌 的影响 以及采用升 温法 制备 Y型 TO i 纳米管的 内在机理 , 并在较宽 的温度范 围内( 0~ 0℃ ) 2 6 对钛 片进 行阳极氧化 。实验结果表 明当阳极 氧化第 三步 的电解液温度设置 在 4 0℃以上时 , Y型 TO 纳米 管阵列 的顶 i 端将出现环状纳米线 、 管壁破裂 以及管长减小 等现象 , 不利于保 证 Y型 TO i 纳米管 阵列 的整体质 量。 因此 ,
6 o 0 C. T e u t s o he r s ls h w t a he o n s h a a u a a o r s n n t b b e c r lngh h t p n me a uc s nn lr n n wie . a o u e r a h o e t r d to t. wi pp a n t e s ra e mo h l g fY— r n h d Ti n t b swhe l cr l t e uci n ec l a e ri h u fc r oo o b a c e O2na o u e l p y n ee toy e t mp r t r ss ta 0 o rmo e i h h r t p o n di x d t n,wh c s n tc n u ie t e e a u e i e t4 C o r n t e t id se fa o c o i a i o ih i o o d cv o e s rng t e o e al q a i fY- r n h d Ti a t b ra s Ho v r h d a e e au e n u i h v r l u l y o b a c e O2 n nou e a r y . t we e ,t e i e l tmp r t r
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档