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阳极氧化法制备Zr-17Nb合金表面氧化物纳米管阵列及其性能研究

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金属学报 2019年第8期55卷 1008-1018页

作者：李玲姚生莲赵晓丽杨佳佳王野熹王鲁宁北京科技大学材料科学与工程学院北京材料基因工程高精尖创新中心北京100083 东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室沈阳110819 东北大学材料科学与工程学院陶瓷与粉末冶金研究所沈阳110819 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

利用电化学阳极氧化技术,在含有丙三醇、0.35 mol/L NH4F和5%H2O (体积分数)的溶液中,在Zr-17Nb合金表面制备了高度有序的氧化物纳米管阵列。使用XRD、SEM、HRTEM、EDS和XPS对纳米管阵列的结构、形貌和成分进行了详细研究。结果表明,在... 详细信息

利用电化学阳极氧化技术,在含有丙三醇、0.35 mol/L NH4F和5%H2O (体积分数)的溶液中,在Zr-17Nb合金表面制备了高度有序的氧化物纳米管阵列。使用XRD、SEM、HRTEM、EDS和XPS对纳米管阵列的结构、形貌和成分进行了详细研究。结果表明,在恒定外加电压70 V的条件下,阳极氧化过程中Zr和Nb的氧化溶解速率保持一致。450℃退火处理后,纳米管膜层由无定型态转化为晶态,由正交相ZrO2和正交相锆铌氧化物(Nb2Zr6O17)组成。退火处理后,纳米管膜层弹性模量降低,硬度提高。同时,纳米管阵列表面水接触角减小,呈现更好的亲水性。

关键词： Zr-17Nb合金阳极氧化纳米管阵列物相分析力学性能

分子印迹聚吡咯/TiO纳米管阵列选择性光电化学检测邻苯二甲酸二丁酯

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分析化学 2023年

作者：戴高鹏隗浚羽孙云飞刘素芹贾志勇湖北隆中实验室湖北文理学院食品科学与化学工程学院

通过在垂直有序的TiO2纳米管阵列(TiO2NTs )上沉积分子印迹聚吡咯(PPy)，成功制备了用于高灵敏检测邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的分子印迹聚吡咯/TiO2纳米管阵列(MIP-PPy/TiO2NTs)传感器。MIP传感器对DBP分子表现出优异的光电化学性能和识别... 详细信息

通过在垂直有序的TiO2纳米管阵列(TiO2NTs )上沉积分子印迹聚吡咯(PPy)，成功制备了用于高灵敏检测邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的分子印迹聚吡咯/TiO2纳米管阵列(MIP-PPy/TiO2NTs)传感器。MIP传感器对DBP分子表现出优异的光电化学性能和识别能力。在模拟太阳光光照条件下检测DBP，MIP-PPy/TiO2NTs比非印迹PPy/TiO2NTs (NIP-PPy/TiO2NTs)显示出更大的光电化学响应。光电流与DBP浓度具有良好的线性关系，线性方程为I (μA) = 2.617 + 13.14C (μmol/L) (R2= 0.997)，线性范围为0.05～3.50 μmol/L，检出限为0.0063 μmol/L (S/N = 3)。本传感器在测试过程中表现出良好的稳定性和高选择性，对真实环境中DBP样品的检测具有优异的应用潜力。

关键词：分子印迹聚合物光电化学传感器邻苯二甲酸二丁酯聚吡咯/TiO 纳米管阵列

基于聚吡咯/TiO纳米管阵列的邻苯二甲酸二乙脂分子印迹光电化学传感器

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分析科学学报 2023年 532-536页

作者：薛冬周先民张敏刘素芹戴高鹏湖北航天化学技术研究所湖北文理学院食品科学学院/化学工程学院

以邻苯二甲酸二乙酯(DEP)为模板分子,以吡咯为功能单体,在阳极氧化制备的TiO2纳米管阵列(TiO2NTs)中,通过电聚合法沉积分子印迹聚吡咯(MIP-PPy),构建MIP-PPy/TiO2NTs传感器,用于光电化学检测DEP。采用恒电位i-t曲线和交流阻抗法研究了... 详细信息

以邻苯二甲酸二乙酯(DEP)为模板分子,以吡咯为功能单体,在阳极氧化制备的TiO2纳米管阵列(TiO2NTs)中,通过电聚合法沉积分子印迹聚吡咯(MIP-PPy),构建MIP-PPy/TiO2NTs传感器,用于光电化学检测DEP。采用恒电位i-t曲线和交流阻抗法研究了光电化学传感器的性能。结果表明:MIP传感器对DEP分子表现出优异的光电化学响应和识别能力,在含0.5 mg/L DEP的0.1 mol/L Na2SO4水溶液中,MIP-PPy/TiO2NTs修饰电极的光电流变化明显大于非印迹PPy/TiO2NTs (NIPPPy/TiO2NTs)修饰电极。MIP-PPy/TiO2NTs传感器的光电流与DEP浓度在0.05～2.80 mg/L范围内呈良好的线性关系,线性方程I(μA)=1.026+1.156c(mg/L),检出限为0.02 mg/L(S/N=3)。

关键词：光电化学传感器分子印迹邻苯二甲酸二乙酯 PPy/Ti O 纳米管阵列

TiN纳米管阵列/金属电极的构筑及其电催化性能

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河南科技大学学报（自然科学版） 2022年第2期43卷 99-104,M0008页

作者：刘亚伟毛冰龙黄棣华张军李想河南科技大学化工与制药学院河南洛阳471023

通过阳极氧化在金属钛上生长氧化钛(TiO_(2))纳米管阵列(NTAs),再经氨-氮化制得氮化钛(TiN)纳米管阵列。利用多电流阶跃法,使金属镍(Ni)均匀沉积在TiN-NTAs表面,形成多孔Ni@TiN-NTAs电极。通过等离子溅射,在电极上沉积Au层,可分别获得Ni... 详细信息

通过阳极氧化在金属钛上生长氧化钛(TiO_(2))纳米管阵列(NTAs),再经氨-氮化制得氮化钛(TiN)纳米管阵列。利用多电流阶跃法,使金属镍(Ni)均匀沉积在TiN-NTAs表面,形成多孔Ni@TiN-NTAs电极。通过等离子溅射,在电极上沉积Au层,可分别获得Ni@TiN-NTAs、Au@TiN-NTAs和Au/Ni@TiN-NTAs系列微结构复合电极。借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段对各产物进行了综合表征,并分别研究了这些电极在偏硼酸钠(NaBO_(2))碱性溶液中的电化学行为。研究结果表明:所得TiO_(2)和TiN纳米管孔道结构规则,物相纯度较高,对过渡金属(Ni、Au)具有良好的负载和分散作用。在给定电解条件下,Au/Ni@TiN-NTAs表现出较低的电催化活性,但3种电解产物中均未检测到BH-4。

关键词：氮化钛纳米管阵列电极制备偏硼酸钠电化学行为

TiO_(2)纳米管阵列的制备、改性及应用

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化工新型材料 2023年第6期51卷 45-50页

作者：刘文凯罗洁刘慎中南林业科技大学材料科学与工程学院长沙410004

TiO_(2)纳米管阵列是一种比表面积大、光电催化性能高效稳定、成本低廉、无毒的新型半导体材料,在光催化降解污染物、光解水制氢和新能源电池等领域有着广阔的应用前景。但由于TiO_(2)禁带宽度大,只能吸收紫外光,可见光利用率低,因此要... 详细信息

TiO_(2)纳米管阵列是一种比表面积大、光电催化性能高效稳定、成本低廉、无毒的新型半导体材料,在光催化降解污染物、光解水制氢和新能源电池等领域有着广阔的应用前景。但由于TiO_(2)禁带宽度大,只能吸收紫外光,可见光利用率低,因此要对TiO_(2)纳米管进行改性,拓宽其光谱吸收范围,提高其光电转换效率。综述了近年来TiO_(2)纳米管阵列的制备、改性及应用等方面的研究进展。

关键词：二氧化钛纳米管阵列制备改性应用

阳极氧化制备工艺对TiO_2纳米管阵列显微形貌的影响

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中国表面工程 2017年第6期30卷 67-74页

作者：柳堤江少群王刚张启智河海大学力学与材料学院南京211100 南通河海大学海洋与近海工程研究院江苏南通226019

为改善TiO_2纳米管阵列结构有序性和形貌完整性,以NH4F-丙三醇-水溶液为电解液,采用一次阳极氧化法和二次阳极氧化法在Ti片表面制备TiO_2纳米管阵列,借助扫描电子显微镜和原子力显微镜,研究一次阳极氧化电压、二次阳极氧化法制备过程中... 详细信息

为改善TiO_2纳米管阵列结构有序性和形貌完整性,以NH4F-丙三醇-水溶液为电解液,采用一次阳极氧化法和二次阳极氧化法在Ti片表面制备TiO_2纳米管阵列,借助扫描电子显微镜和原子力显微镜,研究一次阳极氧化电压、二次阳极氧化法制备过程中阳极氧化电压和一次阳极氧化时间以及退火温度对TiO_2纳米管阵列显微形貌的影响。结果表明,采用一次阳极氧化法在5~25 V电压下阳极氧化Ti片120 min后均可制得有序排列的TiO_2纳米管阵列,纳米管外侧面具有"竹节状"结构特征,纳米管平均管径和管间距随氧化电压升高而增大;一次阳极氧化法在20 V/120 min下制得的TiO_2纳米管阵列相对较优,其表面平整度高。在相同氧化电压下采用二次阳极氧化法制备TiO_2纳米管阵列不能有效改善阵列的有序程度和表面平整度。600℃退火会促进TiO_2纳米管层/钛金属界面处的热氧化物层生长。

关键词： TiO2 纳米管阵列阳极氧化退火

阳极氧化制备TiO_2纳米管阵列的生长特性

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中国有色金属学报 2016年第2期26卷 337-346页

作者：邹俭鹏唐宁馨李红超杨洪志肖平潘一峰中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 中南大学湘雅医院长沙410008

基于TiO_2纳米管薄膜的广泛应用前景,采用阳极氧化的方法制备高度规则排列的TiO_2纳米管阵列,研究外加电压、阳极氧化时间、电解液(NH_4F^+乙二醇)浓度、电解液体系对纳米管阵列生长特性的影响。结果表明:随着外加电压从10 V增大到30 V... 详细信息

基于TiO_2纳米管薄膜的广泛应用前景,采用阳极氧化的方法制备高度规则排列的TiO_2纳米管阵列,研究外加电压、阳极氧化时间、电解液(NH_4F^+乙二醇)浓度、电解液体系对纳米管阵列生长特性的影响。结果表明:随着外加电压从10 V增大到30 V,纳米管的管径和管壁逐渐由22 nm和4.5 nm分别增至82 nm和10 nm,而纳米管密度由2240μm^(-2)降至200μm^(-2)。纳米管阵列出现的临界阳极氧化时间为5 min,且随着氧化时间延长,纳米管的长度随之增加,当氧化时间增至2 h时,纳米管长度增至4μm,此后,纳米管长度不再增长。在含F^-的有机电解液体系中可制备规则的纳米管阵列,当电解液(NH_4F+乙二醇)浓度增加到0.2 mol/L后,出现清晰的纳米管管状结构,这是由于F^-和乙二醇的存在对于TiO_2纳米管阵列的形成具有至关重要的作用,F^-与Ti^(4+)形成的[TiF_6]^(2-)能延缓钛箔阳极的氧化进程,促使钛箔表面形成微孔;而乙二醇则有助于提高电解液的黏度,降低F的扩散速率,保证TiO_2纳米管阵列的稳定生长。

关键词： TiO2 阳极氧化法纳米管阵列生长特性

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纳米管阵列辐射的初步研究

电波科学学报 2008年第2期23卷 243-246页

作者：朱旗吴磊中国科学技术大学电子工程与信息科学系安徽合肥230027

提出了一种新的由纳米管阵列构成的电磁波辐射单元。利用量子力学、电动力学对纳米管中的电子分布进行了初步研究。分析表明,在外加一定频率信号激励下,碳纳米管可辐射相同频率的电磁波。进一步利用纳米管阵列构成辐射单元,并对该辐射... 详细信息

提出了一种新的由纳米管阵列构成的电磁波辐射单元。利用量子力学、电动力学对纳米管中的电子分布进行了初步研究。分析表明,在外加一定频率信号激励下,碳纳米管可辐射相同频率的电磁波。进一步利用纳米管阵列构成辐射单元,并对该辐射单元进行数值仿真和实验测试,相关的模拟结果和实验结果证明了该单元的有效辐射。

关键词：纳米管纳米管阵列电磁辐射

Bi;MoO;@CQDs/TiO;纳米管阵列的制备与光电催化性能

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硅酸盐通报 2021年

作者：张大龙何硕林祖祥戴高鹏刘素芹肖作安蔡爽湖北文理学院纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室湖北文理学院食品科学学院.化学工程学院

为提高TiO;的可见光光电催化活性，本文用Bi;MoO;和碳量子点（CQDs）对TiO;纳米管阵列（TNA）进行了改性。以CQDs、Bi(NO;);·5H;O和Na;MoO;为原料，通过简单的溶剂热法，在TNA中沉积了CQDs和Bi;MoO;，成功制备了新型Bi;MoO;@CQDs/TNA... 详细信息

为提高TiO;的可见光光电催化活性，本文用Bi;MoO;和碳量子点（CQDs）对TiO;纳米管阵列（TNA）进行了改性。以CQDs、Bi(NO;);·5H;O和Na;MoO;为原料，通过简单的溶剂热法，在TNA中沉积了CQDs和Bi;MoO;，成功制备了新型Bi;MoO;@CQDs/TNA。扫描电镜（SEM）和元素mapping分析结果表明，CQDs和Bi;MoO;成功涂覆在TNA管壁上。通过在可见光下降解甲基橙（MO）溶液评价了所制备的光催化剂的光电催化性能。结果显示，经3h的光电催化降解，Bi;MoO;@CQDs/TNA对甲基橙的去除率比Bi;MoO;/TNA高26%。Bi;MoO;@CQDs/TNA活性增强的原因可归因于CQDs优异的上转换光致发光（UCPL）性能促进了TiO;在可见光下被激发产生光生载流子，同时Bi;MoO;与TiO;的耦合抑制了光生载流子的复合，从而提高了光催化活性。

关键词： TiO 纳米管阵列碳量子点 Bi MoO 可见光光电催化上转换光致发光