氧化工艺参数对纳米管长度和直径的影响(5)
电解液不同，电压对纳米管的影响也不同，如纳米管的长度在含水的电解液中受阳极氧化电压的影响较大；而在不含水的电解液中长度受电压的影响很小。应用电位在水和有机电解液一般分别为5至30伏和10至60伏。另外，阳极氧化电压和电压施加方式都对电流密度有影响。例如，比起使用较慢的扫描速率，用100mV/s到1V/s的范围内的速率去扫描，能得到更高的电流密度和更长得纳米管[20]。
1.3.3 阳极氧化时间
阳极氧化初期，纳米管的生长速度大于纳米管的溶解速度，所以时间延长，纳米管的长度增大；而随着阳极氧化进程的推进，物质传递变慢，纳米管的生长速度变小，当纳米管的溶解速度与生长速度达到平衡，纳米管的长度就不再增加。
在给定的条件（电解液，电压，氟浓度等）下，最佳阳极氧化时间的确定是延长纳米管长度所必需的。在水溶液中，条件过于激烈使纳米管长度不能超过几微米，厚度通常能在阳极氧化过程开始后几分钟内达到，但是阳极氧化时间通常为30分钟至2小时，是为了使本身结构重新排列并增加自组织有序的程度。
相反，在有机电解液中的生长过程是非常慢的，溶解现象也不像在水中一样显著，虽然仍在调节条件以达到最快增长。其结果是，通过延伸阳极氧化时间从几小时到一天，通常可能取得超过100μm长的纳米管。与在有机电解液中延长阳极氧化时间随之而来的问题是纳米管的局部过度溶解。
1.3.4 阳极氧化温度
电解液的温度会对纳米管尺寸有影响，主要是因为它会影响纳米管的溶解速率。水溶液中的低温（2℃）实验表明在较低的温度下，纳米管的生长被抑制 [21]。有机电解液中，最利于纳米管增长的温度是介于0到40℃间[22]。已经证明了，在含水的电解液中纳米管的直径与阳极氧化温度无关；而有机电解液中，高的阳极氧化温度使纳米管的直径更大，因为低温会使电解液有较高的粘度，离子迁移速度降低，尤其是TiO2溶解所需的F-离子[23]。
1.4 本课题研究的主要内容
综上所述，在有机溶液中可以通过阳极氧化法制备钛纳米管，但是影响阳极氧化过程的氧化工艺因素众多，因此得到的纳米管形貌，管长管径等有很大差异。本文将通过改变阳极氧化参数来探讨纳米管生长的最优条件，并对其进行理论解释。主要研究了阳极氧化电压以及聚合物含量对钛纳米管的影响。
（1）同一种电解液中，在不同阳极氧化电压下阳极氧化，记录I-t曲线。进行SEM测试，探讨阳极氧化电压对钛纳米管管长管径的影响。对一组含聚合物的电解液中阳极氧化得到的I-t曲线进行拟合，分离出离子电流和电子电流，分析公式在含聚合物的电解液中的适用性。
（2）同一电压下，在不同聚合物含量的电解液中进行阳极氧化，记录I-t曲线。进行SEM测试，探讨聚合物含量对钛纳米管表面形貌，管长管径的影响。