TiO2纳米管阵列的可控制备及气敏性能研究

第1章 绪论

1.1 引言

1.1.1 纳米材料概述

1.1.2 TiO2纳米材料的物理化学性质

1.1.3 一维纳米TiO2材料的制备方法

1.2 阳极氧化TiO2纳米管阵列的制备

1.2.1第一阶段

1.2.2第二阶段

1.2.3第三阶段

1.2.4第四阶段

1.3 阳极氧化TiO2纳米管阵列的改性

1.3.1 金属／非金属离子掺杂

1.3.2 贵金属颗粒修饰

1.3.3 窄禁带半导体修饰

1.3.4 染料敏化

1.4 阳极氧化TiO2纳米管阵列的应用

1.4.1 光催化降解有机污染物

1.4.2 染料敏化太阳能电池

1.4.3 光解水制氢

1.4.4 超级电容器

1.4.5 气敏传感材料

1.5 本论文的研究内容及意义

第2章 常规阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列

2.1 引言

2.2 实验材料及方法

2.2.1 实验设备

2.2.2 实验药品

2.2.3 实验方法

2.3 实验结果与讨论

2.3.1 TiO2纳米管阵列薄膜表面形貌

2.3.2 氧化电压对Ti0：纳米管阵列形貌的影响

2.3.3 电解液浓度对TiO2纳米管阵列形貌的影响

2.4 本章小结

第3章 快速阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列

3.1 引言-

3.2 实验过程

3.2.1 前期探索实验

3.2.2 快速阳极氧化实验设计

3.2.3 快速阳极氧化实验过程

3.3 实验结果与讨论

3.3.1 添加剂浓度的影响

3.3.2 阳极氧化时间的影响

3.3.3 阳极氧化电压的影响

3.3.4 快速阳极氧化反应机理

3.4 本章小结

第4章 原位二次阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列

4.1 引言

4.1.1 金属钛片基底的表面SEM表征

4.1.2 TiO2纳米管阵列薄膜背面FESEM表征

4.1.3 去除TiO2纳米管阵列薄膜之后钛片基底正面FESEM表征

4.2 实验过程

4.2.1 常规二次阳极氧化制备TiO2纳米管阵列

4.2.2 原位二次阳极氧化制备TiO2纳米管阵列

4.3 实验结果与讨论

4.4 本章小结

第5章 Ag纳米颗粒修饰TiO2纳米管阵列

5.1 引言

5.2 实验过程

5.3 实验结果与讨论

5.4 本章小结

第6章 TiO2纳米管阵列的气敏性能

6.1 引言

6.2 TiO2纳米管阵列气敏性能

6.3 TiO2纳米管阵列气敏机理

6.4 本章小结

第7章 全文总结与展望

7.1 全文总结

7.2 创新之处

7.3 工作展望

参考文献

《TiO2纳米管阵列的可控制备及气敏性能研究》基于研究结果总结而成。此研究得到了国家自然科学基金“纳米制造的基础研究”重大研究计划培育项目（91023030）、国家自然科学基金（51272062，51302060，51128201，51172059）、高等学校博士学科点专项科研基金（20100111110012）以及安徽省国际科技合作计划项目（10080703017）等项目的资助，以有序排列的阳极氧化TiO2纳米管阵列薄膜的可控制备及其性能研究为主要内容，通过发展快速阳极氧化工艺和原位二次阳极氧化工艺，实现了TiO2纳米管阵列薄膜的快速生长以及大面积表面平整薄膜的制备；进一步采用旋涂一紫外光光照还原AgNO3的方法对所制备TiO2纳米管阵列薄膜进行Ag纳米颗粒修饰改性，以期改进TiO2纳米管阵列薄膜的低温气敏传感特性，为后续构建基于改性TiO2纳米管阵列薄膜的气敏传感器件提供理论依据和数据支撑。