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电化学阳极氧化生长纳米晶光催化TiO_2薄膜

沈嘉年  宋江江  李凌峰  
【摘要】:TiO_2作光催化环境净化材料的研究方兴未艾,各种纳米结构TiO_2的制备技术也在不断研究发展中。本文研究电化学阳极氧化方法在钛上制备纳米晶TiO_2薄膜过程,研究表明,将工业纯钛片暴露于电介质溶液并加一定电压,钛表面将氧化生长TiO_2薄膜。适当控制氧化电压、溶液温度,可以得到非晶氧化膜,再进行控制条件下的晶化处理,得到锐钛矿相纳米晶TiO_2薄膜。研究了电化学氧化过程氧化膜生长动力学,发现在0-80V电压范围内,氧化膜随电压增加而增厚,在一定电压下氧化膜有一恒定的厚度,氧化膜厚度和氧化电流随时间而逐步降低呈对数规律。DSC热分析测定表明非晶氧化膜的起始品化温度约为120-150℃。对电化学氧化得到的非晶氧化膜进一步晶化处理表明,在150℃空气中处理约8小时,可得到部分晶化的锐钛矿相TiO_2膜,其晶粒度约在10-50nm。用TEM,X-衍射表征TiO_2薄膜的晶体形貌与相结构。

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