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TiO_2纳米管阵列的制备、改性及应用研究
摘要：
TiO2纳米管阵列是一种十分热门的研究对象，因为它在太阳能电池、光触媒、传感器、高密度存储器、生物医学领域等方面具有很大的应用价值。本文首先介绍了TiO2纳米管阵列的制备方法，包括模板法、溶胶-凝胶法、电化学沉积法等，并重点介绍了气相沉积法作为制备方法的优缺点和改进措施。随后，本文讨论了TiO2纳米管阵列表面改性的方法，包括基于涂层的改性、晶体结构调控的改性、掺杂改性等，并对各种方法的效果进行了比较分析。最后，本文分享了TiO2纳米管阵列的应用研究进展，包括太阳能电池、光催化领域、传感器应用等，并展望了未来的发展方向。
关键词：TiO2纳米管阵列；制备；改性；应用
1.引言
近年来，纳米技术受到了越来越广泛的研究和关注。TiO2纳米管阵列因其催化性能，生物相容性以及优异的光电性能等特点受到了广泛的关注和研究。TiO2纳米管阵列可以应用于解决能源问题，环保和生物医学等领域。
2.TiO2纳米管阵列的制备方法
目前，制备TiO2纳米管阵列的方法比较多，其中最为常见的是模板法、溶胶-凝胶法、电化学沉积法、气相沉积法等，这几种方法各有优缺点。其中气相沉积法因其高纯度产物和实验控制方便而受到了众多研究人员的关注。气相沉积法可用于生产大量TiO2纳米管阵列，并且具有良好的可控性和可重复性。但是气相沉积法的缺点也比较明显，例如难以控制纳米管的直径、长度等方面。为解决这个问题，可以采用样品表面胶体修饰等技术。
3.TiO2纳米管阵列表面修饰和改性
TiO2纳米管阵列的表面修饰和改性是提高其应用性能的重要手段。其中常用的修饰方法包括基于涂层的改性、晶体结构调控的改性、掺杂改性等。这些方法可以改善TiO2纳米管阵列的光电性能和光吸收率等。
4.TiO2纳米管阵列的应用研究进展
TiO2纳米管阵列因其独特的光电性能和催化性能等，在太阳能电池、光触媒、传感器、高密度存储器、生物医学领域等方面具有广泛的应用前景。例如，TiO2纳米管阵列在太阳能电池方面可以提高光电转换效率；在光触媒方面可以用于污水处理；在生物医学方面可以应用于生物相容性好的基质以及生物传感器等领域。
5.总结与展望
通过对TiO2纳米管阵列的制备方法、表面修饰和改性，以及应用研究进展的介绍，可以看出TiO2纳米管阵列具有很大的应用前景。随着纳米技术的发展，未来TiO2纳米管阵列的制备和表面改性技术将不断提高，同时其应用领域不断拓展，展望TiO2纳米管阵列的应用前景是非常乐观的。
参考文献：
1.张超,等.气相沉积制备TiO2纳米管阵列[J].现代制造工程,2017.
2.LiX,etal.EnhancedlightabsorptionandimprovedphotocatalyticefficiencyforTiO2nanotubearraysviaptnanospheresdecorationandgraphiticcarbonnitrideloading[J].RSCAdvances,2017,7(23):13710-13718.
3.ChengX,etal.Biomolecule-AssistedSynthesisofTiO2NanotubeArraysonTitaniumSubstrates[J].ChemistryLetters,2017.
4.LiG,etal.Hydrothermalsynthesisofboron-dopedTiO2nanotubearrayandinvestigationofitsmorphology[J].PhysicaE:Low-dimensionalSystemsandNanostructures,2018,101:35-40.
5.KongL,etal.EffectsofpHvalueandannealingtemperatureonAl-dopedTiO2nanotubearraysforhighlysensitivegassensorapplications[J].MaterialsScienceinSemiconductorProcessing,2018,79:55-60.