一种含DMSO微调液制备的TiO2纳米管及其在氢气传感器中的应用

摘要

包含F-的电解液的电化学阳极氧化制备Ti02 纳米管已经被系统的研究了。 本文采用了电化学阳极氧化方法在乙二醇体系中添加DMSO 有机溶液来微调 制备Ti02 纳米管，在金属钛基地长出了长径比更大的Ti02 纳米管，并用SEM 对样品进行制备，退火和沉积贵金属Pd，Pt 等进行了表征，并测试了样品的氢 敏性能。研究结果表明，适量的DMSO 电解液对Ti02 纳米管形貌有一个显著的 微调作用，可以明显Ti02 纳米管的长径比（ Fig. 1），并且可以增加壁厚（Fig. 2），这都归结于DMSO 这种有机试剂的粘度和介电常数，DMSO的粘度是 2.20mpa*s，介电常数是48，乙二醇的粘度是22.1mpa*s，介电常数是16.93， 根据stokes-Einstein equation D = KBT / 6 л η r,粘度越小扩散越容易，越有利于 产物的形成，相应的也就是Ti02 纳米管产物越多，与此同时DMSO的介电常 数大于乙二醇，有利于电子传递，反应产物Ti02 纳米管也就比较多，有利于提 高长径比和壁厚。但是DMSO的含量需要控制适宜，研究表明DMSO>25wt%时，Ti02 纳米管形貌受到很大影响。研究表明低含量的DMSO 有机试剂可以微 调Ti02 纳米管的形貌，经过一些列后处理后呈现很好的氢敏效应（Fig. 3）