基于Ti基底上TiO2納米管陣列的生長及性能研究的開題報(bào)告

基于Ti基底上TiO2納米管陣列的生長及性能研究的開題報(bào)告一、研究背景TiO2納米管具有良好的光、電學(xué)性能及催化性能，因此在太陽能電池、傳感器、光催化等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，制備TiO2納米管的方法較多，其中一種是基于Ti基底上的TiO2納米管陣列生長。由于Ti基底具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、強(qiáng)的機(jī)械性能和較高的阻抗等優(yōu)勢，因此基于Ti基底生長TiO2納米管陣列是一種值得探究的制備方法。本研究將以Ti基底為載體，采用陽極氧化方法制備TiO2納米管陣列，并通過粉末X射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電鏡、紅外光譜等手段對(duì)其物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征，研究其性能及應(yīng)用。二、研究目的及意義本研究旨在探究基于Ti基底的TiO2納米管陣列的制備方法和性能表征，為其在太陽能電池、傳感器、催化等領(lǐng)域的應(yīng)用提供基礎(chǔ)研究。具體目標(biāo)如下：1.采用陽極氧化法在Ti基底上制備出高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的TiO2納米管陣列。2.通過粉末X射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電鏡、紅外光譜等手段對(duì)制備得到的納米管陣列進(jìn)行物理化學(xué)性質(zhì)表征。3.研究TiO2納米管陣列的光、電學(xué)性能及催化性能，并對(duì)其特性進(jìn)行分析和探討。4.為納米管陣列在太陽能電池、傳感器、催化等領(lǐng)域的應(yīng)用提供參考和依據(jù)。三、研究內(nèi)容和研究方法1.研究內(nèi)容（1）Ti基底的處理和預(yù)處理，采用陽極氧化法制備TiO2納米管陣列。（2）粉末X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、紅外光譜（FTIR）等手段對(duì)制備得到的TiO2納米管陣列進(jìn)行表征。（3）測量TiO2納米管陣列的光吸收、熒光發(fā)射、光致發(fā)光、熱重分析以及催化性能等。2.研究方法（1）Ti基底處理：用去離子水對(duì)Ti基底進(jìn)行超聲清洗，去除表面的雜質(zhì)和污染物。（2）預(yù)處理：將處理后的Ti基底進(jìn)行陽極氧化預(yù)處理，以改善基底表面性質(zhì)，促進(jìn)納米管陣列的生長。（3）制備納米管陣列：采用陽極氧化方法制備高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的TiO2納米管陣列。（4）物理化學(xué)性質(zhì)表征：采用粉末X射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電鏡、紅外光譜等手段對(duì)制備得到的TiO2納米管陣列進(jìn)行表征。（5）性能測試與分析：測量TiO2納米管陣列的光吸收、熒光發(fā)射、光致發(fā)光、熱重分析以及催化性能等，并對(duì)其特性進(jìn)行分析和探討。四、研究進(jìn)展和預(yù)期成果1.研究進(jìn)展（1）對(duì)Ti基底進(jìn)行超聲清洗和陽極氧化預(yù)處理，為TiO2納米管陣列的生長打下基礎(chǔ)。（2）采用陽極氧化法制備出高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的TiO2納米管陣列。（3）初步進(jìn)行了粉末X射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電鏡等手段對(duì)制備得到的TiO2納米管陣列進(jìn)行物理化學(xué)性質(zhì)表征。2.預(yù)期成果（1）制備得到高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的TiO2納米管陣列，可用于太陽能電池、傳感器、光催化等領(lǐng)域。（2）探索基于Ti基底