TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能的研究的综述报告.docx

TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能的研究的综述报告
随着环境污染问题日益严重，绿色环保技术的研究受到了广泛关注。作为一种高效的光催化材料，TiO2纳米管阵列在水处理、空气净化、光催化剂等方面具有广泛的应用前景。
TiO2纳米管阵列制备技术主要分为两类，一类是自然生长法，即利用氧化钛晶体的特殊生长方式，在一定条件下生长出纳米管阵列。这种方法的优点在于简单易操作，成本低廉，但缺点也显而易见，生长出的纳米管阵列质量不稳定，难以控制生长情况，薄膜质量差，表面光滑性不佳。
另一类是模板法，即将纳米孔膜或气相沉积的Al2O3模板作为模板，在其上直接生长纳米管阵列。此种方法制备的纳米管阵列具有优良的结晶性、较高的比表面积和较好的光吸收性能。同时，通过控制模板尺寸、形状和纵向分布，可以控制得到各种纳米管阵列型式，如水平型、斜向型、垂直型等。相较于自然生长法，模板法所生长的纳米管阵列，其纳米管间距均匀、纳米管径尺寸可控、纳米管长度可以自由调节，并具备优良的表面光滑性，同时能够大量制备。
其中，阳极氧化法是制备TiO2纳米管阵列的重要方法之一。阳极氧化法的制备过程简单，时间短，且可以制备出高质量的TiO2纳米管阵列。在制备过程中，通过控制电解液体系，可以影响TiO2纳米管阵列的生长，如溶液pH值、氧化剂浓度、电解时间等。在制备过程中，结合不同条件的优化设计，可以得到具有良好表面性质和光催化性能的TiO2纳米管阵列。
TiO2纳米管阵列具有较高的光解水性能、光吸收性、光催化性和稳定性等。在水处理方面，TiO2纳米管阵列通过吸收紫外光线，引发TiO2电极表面的电荷分离，产生氧化物自由基，从而可以有效地分解水中污染物和有害物质。在空气净化方面，TiO2纳米管阵列还可以降解VOCs（挥发性有机物），减轻大气污染。同时，TiO2纳米管阵列还可以被应用于智能玻璃、太阳能电池等领域中，具有良好的应用前景。
综上所述，TiO2纳米管阵列是一种非常有潜力和应用价值的光催化材料，具有广泛的应用前景。目前，人们对其制备方法和光催化性能方面的研究也越来越深入。随着材料科学的不断发展和技术的不断进步，相信TiO2纳米管阵列必将在未来的环保领域中扮演越来越重要的角色。