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TiO2纳米棒阵列的制备及形貌控制

Preparation and morphology control of TiO2 nanorod arrays
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摘要 利用简单的水热法在FTO基底上制备了TiO2纳米棒阵列,研究了水热反应温度、钛酸丁酯加入量、水热反应时间、盐酸浓度等因素对TiO2纳米棒阵列形貌的影响。结果表明,随着水热反应温度在150~180℃之内升高,纳米棒的径向生长加快,纳米棒阵列的面密度和空隙减小;随着钛酸丁酯的用量增大,水热溶液中晶核形成速度加快,促进了TiO2纳米棒的径向和轴向生长,但TiO2纳米棒阵列的面密度基本保持不变,纳米棒之间的空隙减小;随着水热反应时间的增加,TiO2纳米棒主要沿着轴向生长,径向宽度基本保持不变;随着盐酸浓度的增大,TiO2纳米棒阵列的面密度逐渐减小,纳米棒之间的空隙不断增大。 TiO2 nanorod arrays are prepared onto FTO substrates through facile hydrothermal method.The effects of reaction temperature,concentration of tetrabutyl titanate,reaction time and concentration of hydrochloric acid on the morphology of TiO2 nanorod arrays are studied.The growth of TiO2 nanorod increases along radial direction,both the areal densities and voids of TiO2 nanorod arrays reduce as the hydrothermal reaction temperature increases in the range of150℃and 180℃.As the adding amount of tetrabutyl titanate increases,the growth rates of TiO2 nanorod along radial and axial directions both increase,but the areal densities of TiO2 nanorod arrays almost remain unchanged and the voids reduce.As the reaction time increases,the TiO2 nanorod arrays grow along the axial direction and the radial size keeps unchanged.As the concentration of hydrochloric acid increases,the areal densities of TiO2 nanorod arrays reduce and the voids among the nanorods increase.
作者 刘仁兵 刘朝辉 肖舟 毕松 侯根良 LIU Ren-bing;LIU Zhao-hui;XIAO Zhou;BI Song;HOU Gen-liang(College of Mechanical Engineering,Wuchang Institute of Technology,Wuhan 430065,China;Green Fan Manufacturing Collaborative Innovation Center in Hubei Province,Wuhan 430065,China;Rocket Force University of Engineering,Xi'an 710025,China;People's Liberation Army 96762 Troops,Luoyang 471500,China)
出处 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期108-111,113共5页 Modern Chemical Industry
基金 国家自然科学基金青年科学基金项目(51502341) 中国博士后科学基金(2015M572697).
关键词 TI O2 纳米棒阵列 水热法 形貌 titanium dioxide nanorod array hydrothermal method morphology
作者简介 刘仁兵(1966-),男,博士,教授,研究方向为纳米材料制备技术,447475723@qq.com;通讯联系人:刘朝辉(1982-),男,博士,讲师,研究方向为纳米材料制备技术及钙钛矿太阳能电池,lzh5011@163.com。
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