摘要
在含NH4F的聚乙二醇（PEG-200）电解液中通过阳极氧化制备高度有序的二氧化锆纳米管阵列（ZrO2-NTs）。考察氧化电压、氧化时间以及电解液水含量对 ZrO2-NTs 形貌的影响，并讨论其生长机制，采用等效电路Rs（QfRf）（QdRc）对ZrO2-NTs的电化学阻抗谱进行拟合。结果表明，在该体系中ZrO2-NTs的形成包括氧化、水解形核以及膜溶解过程，氧化电压、氧化时间以及电解液水含量是影响ZrO2-NTs生长的重要因素，在含1.0%NH4F（质量分数）和5% H2O（体积分数）的 PEG-200电解液中，20 V 电压下氧化3 h 可制备得到管径为100~120 nm 的ZrO2-NTs。电化学阻抗谱分析结果表明，ZrO2膜层的界面电荷转移电阻较大。
Highly ordered ZrO2 nanotube arrays （ZrO2-NTs） were prepared by anodic oxidation in PEG-200 electrolyte containing NH4F. The effects of oxidation voltage, oxidation time and water content of the electrolyte on the morphology and structure of ZrO2-NTs were investigated intensively. Furthermore, the growth mechanism of ZrO2-NTs in PEG-200 electrolyte was discussed. Equivalent circuit model Rs（QfRf）（QdRc） was used to analyze the electrochemical impedance of ZrO2-NTs. The results show that the formation of ZrO2-NTs in this system experiences oxidation, hydrolysis-nucleation and oxide film dissolution processes. The oxidation voltage, oxidation time and water content in the electrolyte are important factors on the growth of ZrO2-NTs. Highly ordered ZrO2-NTs with tube diameters arranging from 100 to 120 nm can be obtained in PEG-200 containing 1.0%NH4F （mass fraction） and 5%H2O （volume fraction） at potential of 20 V for 3 h. The impedance analysis results indicate that the interface charge transfer resistance of the ZrO2 film is large.
出处
《中国有色金属学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第9期2345-2351,共7页
The Chinese Journal of Nonferrous Metals
基金
国家自然科学基金资助项目(21103150)
教育部高校博士点专项基金资助项目(20113317110002)
