[发明专利]周期可调的周期层状结构TiO2纳米管阵列薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种长度可调的周期层状结构TiO₂纳米管阵列薄膜，其特征在于，所述TiO₂纳米管阵列薄膜是由TiO₂纳米管阵列片层周期堆垛而形成的结构。

2.根据权利要求1所述的一种长度可调的周期层状结构TiO₂纳米管阵列薄膜，其特征在于，所述的TiO₂纳米管阵列片层的数量和厚度可调控。

3.一种如权利要求1或2所述的长度可调的周期层状结构TiO₂纳米管阵列薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

(1)Ti片的预处理：将清洗干净的Ti片在恒压60V下阳极氧化2-3个小时，然后超声去除Ti片表面所形成的TiO₂纳米管阵列薄膜，得到干净的Ti片待用；

(2)将处理后的Ti片在周期性的脉冲电压下阳极氧化60-200个周期，周期性电压波形为：电压在V_L下持续t_L时间，然后脉冲至V_H下持续t_H时间，其中V_L为低电平电压、V_H为高电平电压，其取值范围为50V≤V_L≤70V、90V≤V_H≤110V，时间t_L为30s至数分钟，t_H为20s至60s，电压的波形及周期由电脑程序控制，所述阳极氧化的电解液为0.3～0.5wt％氟化铵的乙二醇溶液，并加入0.05～0.1vol％的去离子水；

(3)将所制得的样品用去离子水清洗数遍，然后干燥，得到周期层状结构的TiO₂纳米管阵列薄膜。

4.根据权利要求3所述的长度可调的周期层状结构TiO₂纳米管阵列薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中阳极氧化温度为20～25℃，所述步骤(2)中阳极氧化温度为28～30℃。

5.根据权利要求3所述的长度可调的周期层状结构TiO₂纳米管阵列薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中控制低电平氧化时间t_L和改变低电平氧化电压V_L的值可实现周期层状结构TiO₂纳米管阵列薄膜周期长度的调控；改变周期性的脉冲电压的周期数量可实现周期层状结构TiO₂纳米管阵列薄膜周期数量的调控。