在聚合物溶液中TiO2纳米管的制备(3)
1.2.1.3 溶胶-凝胶-聚合法
在醇溶液或水或钛醇盐中加入作为结构引导剂的手性聚合物，两者混合后，在一定条件下发生化学反应，再经过干燥、煅烧从而获得二氧化钛纳米管的方法，称为溶胶-凝胶-聚合法[11]。其中手性的螺旋状纤文是由有机凝胶体自组装形成的，对有些手性微结构的非有机材料来说是一个非常好的模板。
1.2.2 阳极氧化法
将高浓度的钛片置于低浓度的电解质溶液中，经过阳极氧化的电化学过程，钛片在阳极被腐蚀而得到二氧化钛纳米管的方法叫阳极氧化法。Grimes等[12]对在HF电解液中利用阳极氧化法制得二氧化钛纳米管进行了首次报道。阳极氧化法电化学过程如下所示：
2H2O 电场 O2+4H++4e— (1)
Ti+O2 TiO2 (2)
TiO2+6F—+4H+ TiF62—+2H2O (3)
在电场的作用下，电解液中的水发生水解，生成了氧气和氢离子，如式（1），这个过程被称为自酸化过程，即在电解液中钛表面与水解产生的氧气发生氧化反应，形成了一个二氧化钛的阻挡层，如式（2），是一个辅助氧化的过程；通过电场的诱导，钛与氧气生成的氧化层很容易被氟离子刻蚀，如式（3），这个过程是一个辅助溶解的过程。赖月坤等[13]采用这种方法在纯钛的表面成功的制出一层高密度的二氧化钛纳米管阵列，经过对其阳极氧化电压、温度、电解液浓度等这些影响PATNT形貌和尺寸的因素的研究，发现影响其形貌和尺寸的最主要的因素是阳极氧化电压[14]。通过阳极氧化法得到的二氧化钛纳米管的化学稳定性要高于其他方法。
1.2.3 水热法（化学法）
水热法亦称化学法[15]，该方法指的是在高温下，TiO2的纳米粒子与高浓度的碱性溶液发生一系列化学反应，然后通过交换离子来制取纳米管的方法。水热法目前在纳米二氧化钛合成中是最有发展前景的技术之一[16]。水热法顾名思义其反应介质为水溶液，通过对反应仪器进行加热来创造出一个高温、高压的环境，这样一来可使一般情况下难溶或者不溶的物质在该环境下溶解并且重结晶。水热法的反应系统一般是封闭的，所以其他的杂质很难进去该系统，进而使得所获取的二氧化钛纳米管有纯度高、分散性好、颗粒均匀、晶粒发育完整等优异的特性，但此时的二氧化钛纳米管是无定形的，还需要煅烧才能成为鋭钛型，才具有光催化活性。水热法制备二氧化钛纳米管的方法操作简单，可实行性高，成本低廉，而且合成的二氧化钛纳米管具有管径小、比表面积大等优良特点。该方法的缺点是，该方法所需的设备要经历高温、高压，因此对材质和安全要求比较严格。
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