Anio dioksido nanovamzdeliai buvo gaminami ant titano metalo folijos paviršiaus elektrocheminiu anodiniu oksidavimu, o nanovamzdelių vamzdžio skersmuo ir sienelės dydis buvo kontroliuojami koreguojant anodinės oksidacijos įtampą ir laiką bei TiO2 nanovamzdelių matricų, gautų skirtingomis sąlygomis, mikroskopinę morfologiją. paruošimo sąlygos buvo stebimos skenuojančia elektronine mikroskopija (SEM), ištirtas oksidacijos įtampos ir laiko poveikis nanovamzdelių TiO2 nanovamzdelių matricų morfologijai; titano dioksido nanovamzdelių kristalinė forma buvo pakoreguota naudojant terminio apdorojimo procesą, o mėginio kristalų forma buvo apibūdinta rentgeno spindulių difrakcija (XRD). TiO2 nanovamzdelių kristalų forma buvo pakoreguota, o mėginio kristalų forma buvo apibūdinta rentgeno spindulių difraktometru (XRD). Rezultatai parodė, kad TiO2 nanovamzdeliai buvo tvarkingai išdėstyti, kai jie buvo oksiduoti 0,5% amonio fluoridu vandeniniame etilenglikolio tirpale kaip elektrolitą esant 40 V įtampai 30 min.; po terminio apdorojimo 450 laipsnių temperatūroje 2 valandas, TiO2 nanovamzdelių kristalinė forma buvo transformuota iš amorfinės būsenos į anatazės tipo TiO2 ir atrodė, kad nanovamzdeliai turėjo mažą dalį subyrėjusio.
TiO, nanovamzdeliai yra tam tikra puslaidininkinė medžiaga, turinti netoksiškų, chemiškai stabilių, biologiškai suderinamų, lengvai paruošiamų, gerų fotokatalizinių savybių ir tt, plačiai naudojama biomedicinos, nuotekų valymo, saulės elementų ir kt. krašto apsauga dėl puikių savybių"-. Iki šiol Kinijoje buvo atlikta daugiau titano dioksido nanovamzdelių tyrimų, o pagrindinės tyrimų sritys yra susijusios su implantų paviršiaus modifikavimu5, fotokatalizine vandenilio gamyba dažais jautrintuose saulės elementuose ir brangiųjų metalinių katalizatorių nešikliai ir kt., tačiau yra mažiau tyrimų apie metalinių katalizatorių nešiklius, skirtus automobiliams.Lin Xiaoxia ir kiti atliko elektrolito temperatūros įtakos nanovamzdelių matricoms ir fotovoltinėms savybėms tyrimą.4 Jie daugiausia tyrė elektrolito temperatūros poveikį. apie vidinį nanovamzdelių skersmenį, sienelių ir kristalų formą bei skirtingose temperatūrose susidariusių nanovamzdelių matricų fotovoltines savybes. Xiao Tongxin naudojo modifikuotą antrinį anodinį oksidavimą, kad paruoštų tvarkingas ir tvarkingas titano dioksido nanovamzdelių matricas ant titano folijos paviršiaus, o modifikuoti nanovamzdeliai turėjo geresnį metilo apelsino skaidymo efektyvumą, palyginti su įprastine pirmine anodine oksidacija. Ning Chengyun IV ir kt. ištyrė elektrolitų koncentracijos, anodinės oksidacijos įtampos ir anodinės oksidacijos laiko įtaką titano oksido nanovamzdelių matricų dydžiui ir morfologijai. Buvo parodyta, kad tvarkingas ir tvarkingas nanovamzdelių matricas galima paruošti esant 20V anodinės oksidacijos įtampai ir 0,5% HF elektrolito koncentracijai.
1. Įvadas
Titano dioksido nano matricos, paruoštos anodiniu titano dribsnių oksidavimu, daugiausia naudojamos medicinos srityje, fotovoltinio vandenilio gamyboje ir dažais jautrintuose saulės elementuose. Roman Ioan ir kt. paruošė titano dioksido nanovamzdelius anodiniu titano dioksido nanovamzdelių oksidavimu ant skirtingų substratų (titano, Ti6A14V ir Ti6AI7Nb lydinių), kaip žaliavas naudojant etileno glikolį ir glicerolį, ir išanalizavo taikomų potencialų ir apdorojimo trukmės poveikį jų skersmenims ir ilgiams. nanovamzdeliai. MohamecAhmmed ElRuby ir kt. paruošti titano dioksido nanovamzdeliai anodinės oksidacijos būdu įvairiuose klampiuose elektrolituose, tokiuose kaip glicerolis ir etilenglikolis, ir ištirtas anodinės oksidacijos įtampos, oksidacijos trukmės, elektrolito cheminės sudėties ir pH poveikis anodinei oksidacijai. Parodyta, kad 5 % ar didesnis vandens kiekis glicerolio elektrolite yra pagrindinis veiksnys ruošiant nanovamzdelius: H vertė 6 yra palanki ruošiant labai tvarkingas ir ištisines nanovamzdelių matricas, kurių ilgis iki 90{{10} } nm. XiaoPeng ir kt. paruošė titano dioksido nanovamzdelių (TNT) matricas, anodiškai oksiduodamas geležies folijas skirtinguose elektrolituose, ir sudegino jas kilodžiovinimu amoniaku skirtingose temperatūrose, kad ištirtų nanovamzdelių matricų laidumą prieš ir po deginimo. Nanovamzdelių matricų laidumas ir talpa buvo tiriami prieš ir po deginimo. Paprastai tariant, TiO nanovamzdeliai, pagaminti anodinės oksidacijos būdu, yra amorfinės būsenos ir termiškai apdorojant gali būti transformuojami į anatazę arba rutilą. Tačiau jei terminio apdorojimo temperatūra yra per aukšta, Ti0 nanovamzdeliai subyrės. Tačiau yra daug galimų pritaikymų, kuriems reikalingi tam tikro skersmens TiO nanovamzdeliai, kad jų morfologija būtų nepažeista, taip pat specifinė kristalų forma. Iki šiol yra atlikta nedaug sistemingų TiO nanokristalitų kontrolės ir titano folijos paviršiaus morfologijos tyrimų. Be to, dauguma Ti0, nanovamzdelių tyrimų vis dar yra pagrindinių tyrimų stadijoje laboratorijoje, o kai kurie iš jų buvo pritaikyti įvairiose praktinėse gamybos srityse, daugiausia dėl nanovamzdelių kietosios apkrovos problemų ir vėliau. gaminių formavimas nebuvo gerai išspręstas. Todėl anodinės oksidacijos metodu ir keičiant dujinimo įtampą, laiką ir terminio apdorojimo procesą, autorius numato ant titano folijos paviršiaus, kurį labai lengva apdirbti ir formuoti, paruošti kontroliuojamos morfologijos ir kristalų formos TiO nanovamzdelius, kad būtų užtikrinta galimybė. vėlesniame etape pateikti atitinkamą jos taikymo nuorodą.
2. Testas
99,9 % grynumo titano folija ({{0}}.05 mm x 10 mm x 15 mm) buvo plaunama acetonu, bevandeniu etanoliu ir dejonizuotu vandeniu 10 min., kad būtų pašalintos paviršiaus dėmės. Po valymo titano lakštai išdžiovinami ir atidedami. Elektrolizė buvo atlikta naudojant WYK-6005K nuolatinės srovės maitinimo šaltinį, kurio anodas buvo titanas, o katodas – akmens drožlės, maždaug 30 mm atstumu, o elektrolitas buvo vandeninis etilenglikolio tirpalas, kuriame yra 0,5 %. amonio fluoridas. Anodavimo įtampa buvo 20, 30, 40 ir 50 V, o oksidacijos laikas – 0,5, 1, 2 ir 4 val. Po reakcijos mėginiai buvo nedelsiant paimti, nuplauti dideliu kiekiu dejonizuoto vandens ir natūraliai išdžiovinti, o tada palikti naudoti. Anoduoti mėginiai buvo kaitinami iki 450 laipsnių mufelinėje krosnyje 2 valandas, natūraliai atšaldomi iki kambario temperatūros, o po to išimami naudoti.
Mėginių paviršius buvo ištirtas Gemini lauko emisijos elektronų skenuojančiu elektroniniu mikroskopu (BRUKER, Vokietija), siekiant nustatyti morfologiją ir matmenų charakteristikas, o mėginiai buvo apibūdinti D8-Advance rentgeno difraktometru (BRUKER, Vokietija) fiziniam tyrimui. fazė.
Testo rezultatai ir diskusija
Oksidacijos įtampos poveikis TiO nanovamzdelių paviršiaus morfologijai
TiO nanovamzdelių, gautų anodiniu būdu oksiduojant TiO nanovamzdelius vandeniniame etilenglikolio tirpale, kuriame yra {{0}},5 % amonio fluorido (4:1, t/t), mikroskopinė morfologija 4 valandas esant skirtingam oksidavimui įtampos (20, 30, 40, 50 V). Matyti, kad titano folijos paviršius, oksiduojamas 4 valandas esant skirtingoms įtampoms, sukuria vienodų ir taisyklingų nanovamzdelių sluoksnį, kuris vertikaliai pasiskirsto ant titano pagrindo. Nanovamzdeliai, sukurti ant titano pagrindo, esant 20 V oksidacijos įtampai, turi mažiausią skersmenį. Apie 40 ~ 70 nm paviršius padengtas daugybe lūžusių nanovamzdelių, tikriausiai dėl to, kad elektrolizės laikas per ilgas, pailgėja duobių tirpimo laikas, ilgėja nanovamzdelių ilgis, o dėl nanovamzdelio nanovamzdeliai yra pakreipti ar net sulūžę. sienelė per plona, kad išlaikytų tam tikrą nanovamzdelių ilgį. Vamzdžio žiotyse yra žiedas, kuris gali atsirasti dėl didelės F koncentracijos ir lėtos difuzijos glikolio organiniame elektrolite, todėl nanovamzdelio mikroporinės F difuzijos nepakanka, tirpimo greitis nėra nuoseklus, todėl burna Ti0, pradėjo tirpti, susidarė žiedinė struktūra. Tai yra, šioje sistemoje oksidacijos įtampa ties 20, 30, 40V, oksidacijos laikas 4h susidaro nanovamzdeliai, didėjant įtampai, nanovamzdelio skersmuo didėja, struktūra tampa tvarkinga ir tvarkinga. Kai įtampa pasiekia 50 V, nanovamzdelių struktūros nepastebima, nes dėl aukštos įtampos nanovamzdeliai subyra ir susidaro į kempinę panaši porėta struktūra. Tai rodo, kad 0,5 % amonio fluorido elektrolite vandeniniame etilenglikolio tirpale (4:1, v/v) oksidacijos įtampos dydis tiesiogiai veikia TiO nanovamzdelių struktūrų susidarymą. Jei įtampa per aukšta, tirpimo greitis pagreitėja ir susidaro kempinę primenanti struktūra.
3 Išvada
Anodinis oksidacijos metodas kartu su terminiu apdorojimu gali būti naudojamas kontroliuojamam TiO nanovamzdelio morfologijos ir kristalų formos paruošimui. Anodinės oksidacijos įtampa, oksidacijos laikas ir terminio apdorojimo procesas turi didelę įtaką TiO nanovamzdelių morfologijai ir kristalinei formai. Esant tokiai pačiai oksidacijos trukmei, nanovamzdelių skersmuo didėja didėjant įtampai, o nanovamzdelių sienelė mažėja didėjant įtampai: esant tokiai pačiai oksidacijos įtampai, nanovamzdelių sienelė mažėja didėjant oksidacijos laikui, o skersmuo mažėja. nanovamzdelių skaičius iš esmės nepasikeitė. Kai oksidacijos įtampa yra 20V, o oksidacijos laikas yra 0,5h, nanovamzdelio skersmuo yra mažiausias; kai oksidacijos įtampa yra 40 V, o oksidacijos laikas yra 0,5 val., nanovamzdelio skersmuo yra didžiausias. Po terminio apdorojimo nanovamzdeliai iš dalies sugriuvo, o terminis apdorojimas daugiausia paveikė nanovamzdelių struktūrą, o anatazės tipo titano dioksidas buvo gautas 450 laipsnių kampu.
