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1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃李曉紅,,材料 XINYUUNIVERSITY 材料分析與測試課程論文 論文題目XRD和STM在TiO2二級學(xué)院新能源科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)材料物理 班級11材料物理班 學(xué)號(hào) 學(xué)生姓名徐明軍 授課教師鐘煒 XRD和STM在TiO2納米管中的應(yīng)用 一、TiO2的陽極氧化制備及應(yīng)用領(lǐng)域 的性能簡述目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的
2、發(fā)展，保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃 二氧化鈦(TiO2)作為一種重要的無機(jī)功能材料，具有光敏、濕敏、氣敏、光電等優(yōu)越的性能，一直以來都是各領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。二氧化鈦納米管是TiO2的存在形式之一，由于其具有高比表面積、高深寬比和尺寸依賴效應(yīng)等特性，近年來越來越受到人們的關(guān)注。與TiO2的其他存在形式相比,由于其特殊的管狀陣列結(jié)構(gòu)，TiO2納米管表現(xiàn)出更高的光催化能力，并且提高了光電轉(zhuǎn)換效率，在太陽電池、光解水制氫、光催化降解有機(jī)污染物、生物醫(yī)學(xué)以及傳感器等領(lǐng)域有著重要的發(fā)展前景?！ 〉臋z測方法 本文在含氟的
3、乙二醇電解液中采用恒壓陽極氧化法在鈦箔表面直接生成一層結(jié)構(gòu)高度有序的高密度TiO2納米管陣列。主要研究了陽極氧化條件(陽極氧化電壓、反應(yīng)時(shí)間、電解液組成)對制備TiO2納米管陣列尺寸和形貌的影響,探討了多次氧化對納米管形貌的改善。利用掃描電子顯微鏡和X射線衍射對所得TiO2納米管陣列的性能進(jìn)行了測試分析。結(jié)果表明，TiO2納米管為非晶態(tài)，在空氣中經(jīng)400℃退火處理轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦型，550℃退火開始出現(xiàn)金紅石相態(tài)；TiO2納米管的孔徑主要由氧化電壓決定，隨陽極氧化電壓的升高納米管的孔徑變大,納米管的長度隨反應(yīng)時(shí)間延長而增長；多次氧化可明顯改善納米管尺寸規(guī)整性,孔徑大小更
4、均一。最后，根據(jù)測試結(jié)果對TiO2納米管陣列的形成機(jī)理進(jìn)行了簡單分析。 樣品的制備 (1)將鈦箔依次用丙酮、乙醇、去離子水超聲清洗，晾干備用。將清洗干凈的鈦箔用濃硫酸與氫氟酸的混合酸進(jìn)行電化學(xué)拋光，去離子水沖洗干凈。室溫下以拋光后的鈦箔為陽極，鉑片作對電極，在含%NH4F和2vol%H2O的乙二醇的電解液中恒壓陽極氧化。為了盡可能消1目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培
5、訓(xùn)計(jì)劃 除濃差極化，陽極氧化過程始終施加磁力攪拌，取不同反應(yīng)時(shí)間生成樣品，用去離子水沖洗后以高純氮?dú)獯蹈杀砻?，然后用去離子水超聲清洗，干燥?！ ?2)將處理后的鈦箔在含%NH4F、%H2O的乙二醇電解液中50V陽極電壓陽極氧化1小時(shí)，超聲超落一次氧化膜后，進(jìn)行二次氧化，氧化膜超聲分離得到TiO2納米管陣列，熱處理后測試。試驗(yàn)裝置如圖所示。 圖二氧化鈦納米管制備裝置圖 二、TiO2納米管陣列測試應(yīng)用 樣品表征 采用高倍電子掃描電鏡(SEM)對TiO2納米管陣列的形貌進(jìn)行表征，用X射線衍射儀(XRD)測定TiO2納米管的晶體結(jié)構(gòu)?！ 〖{米管陣列的形貌表征 圖
6、為室溫下，經(jīng)電化學(xué)拋光處理的純鈦箔在含%NH4F和2vol%水的乙二醇電解液、控制氧化電壓60v、氧化時(shí)間4h時(shí)所得薄膜組分測試結(jié)果，結(jié)果中可以看到O摩爾百分比為%±%。Ti摩爾百分比為%±%。O和Ti摩爾比為：1?？梢钥隙ǎ宏枠O鈦箔上所生成淡黃色薄膜樣品為TiO2。目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃 圖為室溫下，經(jīng)電化學(xué)拋光處理的純鈦箔在含%NH4F和2vol%
7、水的乙二醇電解液、控制氧化電壓60v、氧化時(shí)間4h時(shí)所得TiO2納米管陣列膜的SEM圖。圖a、b分別為不同放大倍數(shù)時(shí)的俯視圖，圖c、d為不同放大倍數(shù)時(shí)的側(cè)面掃描圖。2 從圖a可以看出，制備的樣品表面頂層覆蓋著從陽極氧化電解槽中打破的管和其他碎片，TiO2膜層表面呈現(xiàn)納米管陣列排布，納米管管徑約170nm，管壁大約25納米；從側(cè)面圖(圖c，d)可以看出，TiO2納米管管徑尺寸基本一致，上端開口，底部封閉，膜層厚度(TiO2納米管長度)為20~25μm。TiO2膜層底部是一層薄而致密的阻擋層，阻擋層上部為均勻分布、垂直于基體的TiO2納米管陣列，阻擋層把鈦基體和納
