Ta_2O_5纳米管的阳极氧化法可控性制备研究

作     者：李利娟 刘施峰 林男 邓超 LI Li-juan;LIU Shi-feng;LIN Nan;DENG Chao

作者机构：重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 

出 版 物：《电子显微学报》 (Journal of Chinese Electron Microscopy Society)

年 卷 期：2018年第37卷第2期

页      面：121-127页

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：重庆市基础科学与前沿技术研究专项项目(No.cstc2017jcyjAX0094) 国家自然科学基金资助项目(No.51701032) 

主　　题：钽 阳极氧化 Ta205纳米管 

摘      要：以高纯钽板为基底,采用电化学阳极氧化法在H2SO4/HF溶液中制备出排列整齐,开孔率高,管壁光滑的Ta_2O_5纳米管。本实验通过优化样品前期处理工艺(在样品表面形成一层自组织的多孔Ta_2O_5氧化膜模板),同时调控阳极氧化电压和时间,实现了纳米管管径和管长的可控性生长,提高了Ta_2O_5纳米管的形貌质量。结果表明经过电解抛光后再进行阳极氧化得到的纳米管表面没有氧化物残留,开孔率高并且管壁光滑。阳极氧化电压恒定时,管径随氧化时间的增加基本保持不变,管长呈直线增长趋势。阳极氧化电压对于Ta_2O_5纳米管的形成及其形貌具有重要影响。当氧化时间为30 s时,在低电压5 V下并不会形成纳米管,在15 V和25 V条件下在钽基板上生成Ta_2O_5纳米管,其平均管径分别为45 nm和55 nm,纳米管的平均长度分别为1.46μm和4.03μm。XRD结果表明钽金属表面生成的一层纳米管薄膜为无定形态Ta_2O_5,并以罗丹明B为目标降解物,考察了Ta_2O_5纳米管薄膜的光催化活性,结果显示模拟太阳光下光照2 h后Ta_2O_5纳米管催化剂对罗丹明B染料的降解率为93%。