二氧化钛纳米管阵列电极的光电化学性能研究

姚素薇¹，贲宇恒¹，李贺¹，王宏智¹，张卫国¹

(1.天津大学化工学院,天津,300072)

摘要:采用阳极氧化法在钛片上制备了垂直排列的TiO2纳米管阵列,利用SEM XRD对纳米管阵列的形貌和结构进行了表征,并通过电化学交流阻抗谱、光照开路电位谱和瞬态光电流谱技术对纳米管阵列电极的光电化学特性进行了研究.实验结果表明,TiO2纳米管的内径约为90 nm,管壁约为10 nm,纳米管阵列厚度约为500 nm,经660 ℃退火处理后,转变为锐钛矿型与金红石型的混晶结构.光电测试结果表明,随着退火温度升高,TiO2纳米管阵列电极的界面电荷转移电阻减小,光电流逐渐增大,光照开路电压增大,至600 ℃达到最大,当退火温度继续升高,电极的光电性能急剧下降.与TiO2纳米多孔膜电极相比,光电性能显著提高,这主要归因于TiO2纳米管阵列更大的孔隙率和比表面积.

关键词:阳极氧化; TiO2纳米管; 阵列; 光电化学;

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