一种超大长径比细钛管内表面二氧化钛纳米管阵列的动态制备方法技术

本发明专利技术公开了一种在超大长径比细钛管内表面均匀制备二氧化钛纳米管阵列的方法。采用动态连续补给电解液的方式，利用同轴结构的电化学阳极氧化装置，实现在超大长径比细钛管内表面可控制备二氧化钛纳米管阵列。通过调控电解液的补给速度，可在长径比大于300，内径3mm的钛管内表面均匀制备二氧化钛纳米管阵列。该装置具有电解液动态连续补给、自冷却、操作简易、成本低廉等优点，利用此装置可以解决细长钛管内部电解液体积有限、自发热等限制纳米管生长的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种超大长径比细钛管内表面二氧化钛纳米管阵列的动态制备方法
本专利技术涉及一种在超大长径比细钛管内表面均匀可控制备二氧化钛纳米管阵列的动态制备方法，属于金属表面改性及应用领域。
技术介绍
二氧化钛(TiO2)因其优异的结构和半导体特性，在湿敏、气敏、压敏等传感器，光电转换、光致变色等光电器件，以及光催化等邻域具有广泛应用，是全球的研究热点之一。电化学阳极氧化法所制备的TiO2纳米管阵列具有高度有序、比表面积大、稳定性好，制备操作简单，成本低廉等特点。自2001年报道以来(D.Gong,C.A.Grimes,O.K.Varghese,W.Hu,R.S.Singh,Z.Chen,E.C.Dickey,J.Mater.Res.2001,16,3331-3334)，引起全球范围内的广泛关注，目前通过调控工艺参数实现TiO2纳米管的可控制备。然而，截至目前大多数TiO2纳米管的研究工作均基于平面或者柱状的金属钛基体。本专利技术人近年来的研究结果表明(L.Sun,S.Zhang,Q.Wang,J.Nanosci.Nanotechnol.2014,14,2050-2064)，在传统的电化学阳极氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在超大长径比细钛管内表面均匀生长二氧化钛纳米管阵列的动态制备方法，其特征在于包括以下步骤：B)利用同心塞，将导电金属丝固定在钛管的轴心位置，保持导电金属丝与钛管的同轴性，并竖直固定钛管；C)将竖直固定的钛管下端接动态连续补给装置，动态连续补给装置包括储液瓶、导液管、流量控制阀、流量检测仪；D)将钛管外接直流电源正极，导电金属丝接直流电源负极，首先开启供给电解液的流量控制阀，调节流量，使得电解液自下而上流入钛管，当有电解液从钛管上端流出时，接通直流电源进行阳极氧化；E)关闭直流电源，卸下钛管，用去离子水进行超声清洗。

【技术特征摘要】
1.一种在超大长径比细钛管内表面均匀生长二氧化钛纳米管阵列的动态制备方法，其特征在于包括以下步骤：B)利用同心塞，将导电金属丝固定在钛管的轴心位置，保持导电金属丝与钛管的同轴性，并竖直固定钛管；C)将竖直固定的钛管下端接动态连续补给装置，动态连续补给装置包括储液瓶、导液管、流量控制阀、流量检测仪；D)将钛管外接直流电源正极，导电金属丝接直流电源负极，首先开启供给电解液的流量控制阀，调节流量，使得电解液自下而上流入钛管，当有电解液从钛管上端流出时，接通直流电源进行阳极氧化；E)关闭直流电源，卸下钛管，用去离子水进行超声清洗。2.根据权利要求1所述的动态制备方法，其特征在于进一步包括在所述步骤B)之前进行的：A)将钛管、导电金属丝、同心塞依次通过去污剂、去离子水、乙醇、去离子水进行超声清洗，再用去离子水反复冲洗后用氮气吹干。所述步骤A)包括：所采用金属钛管为内径3mm的99.7％工业纯钛、导电金属丝为直径0.7mm的304不锈钢。3.根据权利要求1所述的动态制备方法，其特征在于所述步骤D)包括：在接通直流电源之前，利用动态连续补给装置使导液管和钛管中的空气完全被电解液排出，钛管内部充满电解液。4.根据权利要求1所述的动态制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立东，王晔，香承杰，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50