电解液性质对TiO_2纳米管阵列形貌及生长机理的影响

摘要

采用电化学阳极氧化法在纯钛片表面制备出了结构整齐有序的TiO_2纳米管阵列, 主要研究了电解液的性质、浓度以及氧化时间对TiO_2纳米管阵列形貌的影响, 并对不同电解液中TiO_2纳米管阵列的形成机理进行了初步探讨. 结果表明:在不同浓度的HF酸电解液中均可制备出规则、均匀的TiO_2纳米管阵列, 管径均匀, 表面平整, 但是纳米管的长度均较短, 约为300～350nm. 在高浓度HF电解液中, 同时获得了规则的纳米管阵列和纳米棒阵列. 在0.5wt% NaF和1mol/L Na_2SO_4中性电解液中也可以制备出表面光洁、排列整齐有序的TiO_2纳米管阵列, 纳米管长度明显长于HF酸电解液中获得的纳米管阵列, 达到了700nm, 但是阵列的表面平整度较差. 在乙二醇+0.6wt% NH_4F+2vol% H_2O有机电解液体系中可以制得超长的TiO_2纳米管阵列, 管径在150nm左右, 管长可达6μm.