研究针对TiO2纳米管材料批量电合成过程的结构有序性耗失问题,考察了TiO2纳米管阵列生长过程中的非线性动力学机制,及其随电解时间等的演变机制.结合扫描电镜(SEM)及电化学分析表明,TiO2纳米管阵列形成是低聚羟基钛中间体扩散-反应耦合过程中的自组织行为.研究建立了电合成体系的反应-扩散动力学方程组,并对其进行了线性稳定性分析,阐释了TiO2纳米管阵列有序结构形成,乃至出现周期性电化学振荡的参数阈值空间,在此基础上提出了TiO2纳米管阵列电合成过程的扩散-反应耦合强化机制.研究提出的非线性动力学机制广泛存在于各种金属的电溶过程中,并对产物结构及过程电耗有深刻影响.这也为新型纳米材料的批量电合成过程强化提供了理论依据.
TiO2纳米管阵列 纳米结构 非线性动力学 化学反应 电化学振荡 线性稳定性分析