自组织的TiO2纳米管阵列的形成和表征通过脉冲化
Wilaiwan Chanmanee1, Apichon Watcharenwong, C Ramannair Chenthamarakshan
1National Research Center for Environmental and Hazardous Waste Management, Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand.
Journal of the American Chemical Society
|January 1, 2008
概括
针对二氧化 (TiO2) 纳米管阵列的优化脉冲电压波形增强了形态和光响应. 一个特定的脉冲序列 (20V/-4V) 与短负持续时间提高了TiO2纳米管的质量超过连续化.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 二氧化 (TiO2) 纳米管阵列通过阳极氧化合成.
- 传统的连续化方法在控制纳米管形态和特性方面存在局限性.
- 脉冲电压波形为改进的TiO2纳米管制造提供了一个潜在的方法.
研究的目的:
- 为了优化脉冲电压波形用于Ti基板的阳极氧化,以产生TiO2纳米管阵列.
- 研究脉冲参数 (电压极限,持续时间) 和电解质组成对TiO2纳米管形态和光响应的影响.
- 为了比较脉冲化与传统连续化的性能.
主要方法:
- 使用脉冲电压波形的Ti基质的阳极氧化.
- 多种脉冲电压参数:20V/-4V和20V/0V,在下限电压时持续时间从2到16秒.
- 使用的化或化电解质,含有或不含有甘油,乙烯基醇或PEG 400修饰剂.
主要成果:
- 优化的脉冲波形导致TiO2纳米管阵列具有优越的形态和光响应与连续化相比.
- 一个20V/-4V脉冲序列与2秒负脉冲持续时间产生了最好的光响应.
- 负电压极限 (-4V) 促进了NH4+吸附,抑制了离子蚀刻,导致纳米管壁更厚,长度更短.
结论:
- 脉冲电压化是制造高质量的TiO2纳米管阵列的有效方法.
- 特定的脉冲参数,特别是负电压极限及其持续时间,极大地影响了纳米管的结构和特性.
- 这些发现支持现有的机械模型,用于氧化物纳米管阵列的阳极生长和自我组装.
