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TiO2納米管陣列的陽(yáng)極氧化法制備及形成機(jī)理研究進(jìn)展
關(guān)鍵詞：二氧化鈦納米管陣列 陽(yáng)極氧化法 綜述 場(chǎng)致溶解理論 氧氣氣泡模具
摘要：二氧化鈦(TiO2)納米管陣列因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能而備受關(guān)注,在太陽(yáng)能電池、光電催化降解有機(jī)污染物和光解水制氫等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用.然而,與TiO2納米管陣列的制備和應(yīng)用方面的研究相比,對(duì)其形成機(jī)理的研究相對(duì)較少,目前尚無(wú)一種模型或機(jī)理能夠完美解釋有序納米管陣列結(jié)構(gòu)的形成.本文首先回顧了近年來(lái)陽(yáng)極氧化法在金屬Ti基底上原位生成TiO2納米管陣列所用電解液的發(fā)展趨勢(shì),并重點(diǎn)綜述了TiO2納米管陣列的幾種生長(zhǎng)機(jī)理,如場(chǎng)致溶解理論、黏性流動(dòng)模型、兩電流模型和氧氣氣泡模具效應(yīng).分析表明,結(jié)合現(xiàn)有的幾種生長(zhǎng)機(jī)理能較全面地解釋TiO2納米管陣列的形成過(guò)程."氧氣氣泡模具"為T(mén)iO2納米管的形成提供最初的孔核,阻擋層氧化物受"氧氣氣泡模具"阻擋而致其"從下向上"黏性流動(dòng)生長(zhǎng),最終形成垂直有序納米管陣列結(jié)構(gòu),而兩電流模型進(jìn)一步定量解釋了陽(yáng)極氧化過(guò)程中TiO2納米管陣列的形成.
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