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热处理工艺对TiO2纳米管阵列结构及其光电性能的影响-无机材料学报
第27 卷 第 1 期 无 机 材 料 学 报 Vol. 27 No. 1
2012 年1 月 Journal of Inorganic Materials Jan., 2012
文章编号: 1000-324X(2012)01-0054-05 DOI: 10.3724/SP.J.1077.2012.00054
热处理工艺对 TiO2 纳米管阵列结构及其光电性能的影响
金 冲, 张卫国, 姚素薇, 王宏智
(天津大学 化工学院, 杉山表面技术研究室, 天津 300072)
摘 要: 通过阳极氧化法在钛箔上制备了 TiO2 纳米管阵列, 在不同热处理工艺下使其晶化. 利用扫描电子显微镜
(SEM)和 X 射线衍射(XRD)对 TiO2 纳米管阵列的形貌和结构进行了表征. 结果表明, 阳极氧化法制备的TiO2 纳米
管经 450~750 ℃热处理后为纳米晶结构, 平均晶粒尺寸随退火温度升高而增大, 相同温度下氮气气氛中热处理的
TiO 平均晶粒尺寸小于空气气氛中热处理的 TiO . 氮气气氛下退火可拓宽 TiO 由锐钛矿型(Anatase) 向金红石型
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(Rutile)结构转变的热处理温度范围, 650℃以上退火处理后, TiO2 纳米管中掺杂有少量的氮. 光照开路电位测试和
稳态极化曲线测试结果表明, 在氮气气氛中、经650℃退火处理2 h 制备的TiO2 纳米管阵列电极光电响应性能最佳,
此时TiO2 为锐钛矿型和金红石型的混晶结构.
关 键 词: TiO2 纳米管; 退火; 晶体结构; 光电响应
中图分类号: O649 文献标识码: A
Effect of Heat-treatment Process on the Structure and Photoelectric
Performance of TiO2 Nanotube Arrays
JIN Chong, ZHANG Wei-Guo, YAO Su-Wei, WANG Hong-Zhi
(Sugiyama Laboratory of Surface Technology, School of Chemical Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China)
Abstract: TiO nanotube arrays were made on the titanium foil by the method of anodic oxidation, and then crys-
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tallized by different heat-treatment processes. The morphology and structure of the T
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