具有纳米草结构的TiO2纳米管：阳极氧化电压对形成机制和结构性能的影响

摘要： 在基于乙二醇的氟化有机电解液中，采用恒压阳极氧化法合成了具有纳米草结构的二氧化钛纳米管（TiO2 NTs）。通过改变阳极氧化电压，获得了显著的形貌差异，且由于纳米草生长的垂直分裂机制导致顶部管壁变薄，上部NTs表面呈现纳米草状外观。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、紫外-可见光谱和Mott-Schottky（MS）分析等技术对样品进行了表征。结果表明，在500°C下退火3小时的样品结晶为锐钛矿相，并在高阳极氧化电压下出现金红石相，此时形貌显著改善且管壁更厚。所有样品的MS测量均显示n型半导体特性，且平带电位（Ufb）随阳极氧化电压升高而负值减小。因此，具有纳米草结构的TiO2 NTs可加速电子-空穴分离，从而提供更低的复合率。