1.4  二氧化钛纳米管概述

1.4.1  二氧化钛纳米管的简介

纳米是一个长度单位，1纳米是10亿分之一米,相当于10个氢原子一个挨一个的长度。纳米材料一般是由1~100 nm间的粒子组成，它介于宏观物质和微观原子、分子交界的过渡区域，是一种典型的介观系统。和常规材料相比较，纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、介电限域效应等。相对于其他的纳米材料，Ti02是一种多晶形的化合物，常以锐钛矿型、金红石型和板钛矿型这三种结构形态存在。其中锐钛矿型较其他两种稳定、晶体烧结温度低、粒径小、分散均匀。TiO2纳米管由于具有粒径小、比表面积大、吸收紫外线能力强、光催化性能好等优点而受到广泛的关注和研究。文献综述

1.4.2  二氧化钛纳米管的应用

TiO2纳米管是一种重要的新型无机材料，因其比表面积大、表面活性高而具有良好的光催化活性，在太阳能电池、光催化降解水中有机污染物等方面有着广泛的用途[13~14] 。

随着科学技术的发展，基于多晶硅和非晶硅材料的太阳能电池已经应用于科技领域和人们的日常生活中。虽然硅太阳能电池转换效率高，但是其制作工艺复杂，价格昂贵，材料要求苛刻。染料敏化纳晶多孔Ti02薄膜电池是一种高效、廉价、对环境无污染的新型太阳能电池，其中Ti02纳晶薄膜以其高的比表面增加了染料的吸附量，达到充分吸收太阳光能的目的，使以Ti02纳晶薄膜为基础的太阳能电池获得较高的光电转换效率。染料敏化太阳能电池与传统太阳能电池相比，其最大的区别在于光吸收和载流子传输是由不同的物质完成的，其最大的优点在于它是靠多数载流子的传输来实现电子的传导的。

纳米二氧化钛光催化剂是近年来国际学术界最活跃的研究领域之一。光催化技术在环境保护、太阳能利用和新功能材料开发等方面具有广阔的应用前景，是具有重大经济效益和社会效益的高新技术。该技术不会产生二次污染，应用范围相当广泛且降解反应在常温常压下即可进行。

二氧化钛纳米管在环境中的应用还有作为催化剂载体和气敏传感器材料等。