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1、金属掺杂的二氧化钛纳米线的研究进展杜军石佳光，黄晶晶，张文龙，刘飞南昌大学环化学院化工系，南昌，江西省，330031摘要：纳米级二氧化钛由于其微粒尺寸小、比表面积大等特点，使其表现出不同与常规材料的特殊性能。尤其是二氧化钛纳米线比二氧化钛纳米薄膜有着更人的比表面积，在光催化等方而表现出更优越的性能。本文主要就金属掺杂氧化钛纳米线的制备方法及对性能的影响了以介绍。关键词：氧化钛、纳米线、掺杂中图分类号：TB34RecentProcessinMetal-dopedtitaniumoxidenanowiresDuJun,ShiJiaguang
2、,HuangJingjing,ZhangWenlong,LiuFeiChemicalEngineeringDepartment,Environmental&ChemicalEngineeringCollege,NanchangUniversity,China,330031Abstract:Duetoofitssmallsizeandlargespecificsurfacearea,thetitaniumdioxidenanowiresexhibittheexcellentproperties.Thisreviewgivesanoverv
3、iewofthescientificandtechnologicalaspectsoftitaniumdioxidenanowiresincludingthepreparation,propertiesandapplicationsoftitaniumoxidenanowires.Wcfocusonmetal-dopedtitaniumoxidenanowiresusedinphotocatalysis.Keywords:titaniumoxide,nanowires,doped二氧化钛（TiO2）作为一种性能优良的半导体功能材料，具有
4、稳定性好、抗腐蚀、、抗菌、紫外吸收能力好、催化效率高、无毒、制备成本低等［T优点，成为人们研究的热点。通常认为二氧化钛有三种结构：金红石、锐钛矿、板钛矿，其中锐钛矿的催化活性最高07】。纳米二氧化钛曲于尺寸较小，表面原子数、比表面积和表面张力随粒径的卜•降急剧增大，使其表现出许多不同于常规材料的特殊性能，冇利于光电转换和储能［阴，因而被广泛运用于太阳能电池和光催化剂,尤其在光催化剂领域得到重视〔心人特别是二氧化钛纳米线比薄膜具有更大的比表面积和表面能，因而表现出比其它二氧化钛形态更好的性能。此外，在纳米电子器件方而，纳米二氧化钛也表现出
5、优良的性能，被认为是一种很冇发展前景的材料［213］。但TiO2具冇较宽的禁带宽度(3.2eV),只能吸收387.5nm以下的紫外光，量子效率低等缺点限制了其应用Z⑸。近年来，研究人员为了提高纳米二氧化钛的性能，在利用金属离子掺杂及改进制备方法提高纳米二氧化钛性能方面做了大量的工作，并取得了丰硕的成果，使之在微电子、光电池、光解水、电致变色器件等a•冈领域的应用成为可能。1掺杂二氧化钛纳米线的制备方法二氧化钛纳米线的制备方法很多，木文主要介绍两类：模板法和蚀刻技术。1.1模板法1.1.1多孔氧化铝模板(PAA)法这是一种较为成熟的方法，
6、氧化铝模板采用二次阳极氧化工艺［⑼。主耍是使氧化钛沉积在多孔的模板的孔洞中，使氧化钛形成与孔洞形状一致的长线性结构〔2°】。现在常用的模板通常是通过二次阳极氧化工艺制备的高度有序的多孔氧化铝模板，这种方法制备的一维纳米线，具有良好的电子传输能力。在多孔氧化铝模板制备好以后，要制备相应的溶胶，可以向溶胶屮加人金屈离了来实现金屈的掺杂。然后运用电化学的方法使溶胶在多孔氧化铝模板充分沉积，经NaOH溶液进行腐蚀得到二氧化钛纳米线0,2%章少华等利用多孔氧化铝模板法制备了Nd3+/F7TiO2纳米线阵列，纳米线直径均匀，排列整齐，且有不规则的凹
7、凸，这样的结构比表面积大，光催化性能高㈡〕。1.1.2纳米线模板法纳米线模板法就是以现成的纳米线为模板，在金属纳米线上沉积氧化钛或在氧化钛纳米线上沉积掺杂元索〔24,25］。利用冇机金属化学气相沉积法在ZnS纳米线表面沉积TiO2,核心的ZnS纳米线的直径为12-13nm,表层沉积的TiO?厚度为3-4nm［26］0ChongmuLee等运用溅射法在ZnSe纳米线表面沉积TiCh，五分钟厚度可以达到5nm,此时纳米线具有最大的发光强度㈡］。1.2蚀刻技术蚀刻技术制备纳米线是通过光刻、等离子蚀刻等技术手段对薄膜材料进行物理或化学处理，除去
8、不需要的部位，使其形状转变为纳米线状的方法。用于氧化钛纳米线制备的冇AFM电化学阳极氧化制备法。AFM微细加工技术是在聚合物或薄膜上进行刻蚀。焦止等采用AFM微细加工技术，利用屯化学阳极氧化对Ti/SO/S
