等离子体电解氧化膜形成机理及光催化性能的研究

发布时间：2025-03-18 02:08

　　等离子体电解氧化（Plasma Electrolytic Oxidation,PEO）是一项能够强化金属型材的表面性能及用于制备自负载催化剂催化降解环境污染物的新兴技术。得益于在等离子体电解氧化过程中氧化膜/电解液界面上气体等离子体放电作用,理论上通过控制生长过程中的电参数和电解液成份,可以将基体和电解液中的任何元素以膜组分或者掺杂原子的形式制备到膜层当中去,它因有望被用于增强工具器械及缓解环境污染等领域而受到广泛的关注和研究。当前对该项技术的研究主要集中在三个方面:（a）认识等离子体电解氧化膜生长过程的科学原理,即电解液、金属和外加电场对生长过程的控制;（b）开发金属表面强化的工艺研究;（c）光催化降解环境污染物的新工艺研究。本论文中我们在铝、镁、钛表面制备了等离子体电解氧化膜,并采用先进电子显微学表征手段（扫描电镜和透射电镜）对等离子体电解氧化膜的生长机制进行了系统地研究,并由此提出了创新性理论模型来描述了氧化膜生长过程,同时从理论和实验上验证了“高压阳极氧化”膜具有优异光催化活性。具体如下:1)在纯铝表面制备了等离子体电解氧化膜,并系统地表征了氧化膜中的孔道在外层、内层、非晶态氧化...

【文章页数】：140 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1等离子体电解氧化膜的基本信息

氧化膜的几百纳米增加到毫米量级的厚度[7]。因此这项技术一直以来都被为解决铝、镁、钛合金表面硬度、耐磨、耐腐蚀等性能的主要手段[8-12]。体电解氧化技术还具有工艺简单，处理效率高，工艺成本低，无污染等特制得的陶瓷膜除具有一般结构陶瓷膜的耐磨、耐蚀、耐高温等优异特点外以根据不同的....

图1-2(a)-Al2O3和(b)γ-Al2O3的单胞

北京工业大学理学博士学位论文不确定的。在这个六角晶格单胞中a=b=5.531,c=13.55=120°[14]。γ型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将全部转化为型氧化铝。γ型氧化铝是一种多孔性物质，每克百平方米，活性高吸附能力强。此外，γ-....

图1-3(a)非晶态Al2O3的结构模型，(b)非晶氧化铝结构的径向分布函数和(c)结构因子，(d)非晶态Al2O3的局域原子排布

图1-3(a)非晶态Al2O3的结构模型，(b)非晶氧化铝结构的径向分布函数和(c)结构因子，(d)非晶态Al2O3的局域原子排布。图中黑白球分别代表Al和O原子[19]。Fig.1-3(a)AmorphousmodelstructureofAl2....

图1-4二氧化钛锐钛矿结构(a)和金红石结构(b)的两种单胞

(a)和金红石结构(b)的两种单胞。淡蓝色Ti4+和O2离子[24]。eTiO2(a)andrutileTiO2(b).Largelight-blareTi4+andO2ions,respectively[24].些特殊性质，使其作为新兴环境治理示了与二氧....

本文编号：4035832