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TiO_(2)纳米管填充Cu_(2)O纳米棒的芯鞘结构的制备及其影响因素
1
作者 蓝剑锋 张贤慧 +3 位作者 常江凡 吴波 陈柏屹 吴建华 《表面技术》 北大核心 2025年第20期252-266,共15页
目的制备TiO_(2)纳米管填充Cu_(2)O纳米棒的芯鞘结构,并讨论其影响因素。方法通过精准的阴极极化和优化的脉冲沉积工艺在TiO_(2)纳米管内部填充Cu_(2)O,实现Cu_(2)O在TiO_(2)纳米管内部的填充率为100%。通过控制变量法分析电化学沉积方... 目的制备TiO_(2)纳米管填充Cu_(2)O纳米棒的芯鞘结构,并讨论其影响因素。方法通过精准的阴极极化和优化的脉冲沉积工艺在TiO_(2)纳米管内部填充Cu_(2)O,实现Cu_(2)O在TiO_(2)纳米管内部的填充率为100%。通过控制变量法分析电化学沉积方法、脉冲电位沉积工艺参数和电镀液配比对TiO_(2)纳米管填充Cu_(2)O的影响规律。结果对TiO_(2)纳米管进行精准的阴极极化,选择性地提高内部阻挡层的导电性,促使电沉积过程中Cu_(2)O在TiO_(2)纳米管底部形核析出并沿着底部至顶部的方向定向沉积,形成TiO_(2)纳米管包裹Cu_(2)O纳米棒的芯鞘结构。电化学沉积方法、脉冲电位沉积工艺参数和电镀液配比对Cu_(2)O在TiO_(2)纳米管内的填充率有重要影响。脉冲电位沉积法产生更大的沉积电流密度,提高Cu_(2)O形核速率,减小Cu_(2)O晶核临界半径,是最佳的电化学填充方法。随着阴极脉冲电位负移、脉冲循环数增加和阴阳极脉冲宽度比增大,Cu_(2)O的形核速率和沉积时间增大,TiO_(2)纳米管填充Cu_(2)O的微观形貌从完全不填充转变为部分填充,再转变为完全填充,最后转变为过度填充。随着电镀液的主盐浓度增大、pH值减小、温度升高,Cu_(2)O的形核速率增大,TiO_(2)纳米管填充Cu_(2)O的微观形貌从部分填充转变为完全填充再转变为过度填充。结论TiO_(2)纳米管填充Cu_(2)O受TiO_(2)纳米管一维导电特性和沉积工艺参数的共同影响,前者为主要因素,后者为次要因素。对于不同长径比的TiO_(2)纳米管填充Cu_(2)O,应注意电化学阴极极化、电化学沉积方法、电化学沉积工艺参数和电镀液配比对Cu_(2)O在TiO_(2)纳米管内部填充率的综合影响。 展开更多
关键词 TiO_(2)纳米管 Cu_(2)O 填充率 芯鞘结构 电化学沉积 影响因素
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