大面积Ti网上制备TiO₂纳米管阵列的方法

摘要

本发明公开了一种在大面积Ti网上制备均匀有序的TiO₂纳米管阵列的方法，属纳米材料制备技术领域。直接使用金属槽作为对电极构建二电极阳极氧化体系，经表面清洁处理的大面积Ti网为阳极，在含F电解液中进行一定时间的阳极氧化，Ti网表面生成均匀有序的TiO₂纳米管阵列。本发明能够制备较大尺寸的TiO₂纳米管阵列/Ti网复合纳米材料，所得材料具有比表面积大、表面活性高等系列优点，同时具有可滤过性，在光催化、太阳能电池、传感器等领域均有突出的性能及应用优势。并且工艺简单，可大批量制备，适用于工业化生产和应用。

主权项

一种大面积Ti网上制备均匀有序TiO₂纳米管阵列的方法，其特征在于，包括以下制备步骤：步骤1、前处理：将Ti网剪裁成100cm²大小，配制体积比HF:HNO₃:H₂O为1:4:5的抛光液，化学抛光10s；水冲洗后，依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗；冷风吹干或自然晾干备用；步骤2、阳极氧化法制备TiO₂纳米管阵列：直流稳压电源负极连接金属槽作为对电极，正极连接Ti网为阳极，金属槽中注入溶质为质量分数为0.3％的氟化铵，溶剂为质量比乙二醇:H₂O＝49:1混合液的含F电解液至浸没Ti网，并直接放置于冷水槽恒温，加60V直流电压，进行阳极氧化反应3h；或者金属槽中注入溶质为质量分数为0.25％的氟化铵，溶剂质量比丙三醇:H₂O＝1:1混合液的含F电解液至浸没Ti网，并直接放置于冷水槽恒温，加25V直流电压，进行阳极氧化反应3h；步骤3、晶型转变：阳极氧化后的Ti网以无水乙醇清洗2～3遍后烘干；在450℃条件下恒温3h后自然冷却，获得锐钛矿晶型的TiO₂纳米管阵列。