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传统的多孔阳极氧化钛纳米管(Porous Anodic Titania Nanotubes, PATNT)形成机理普遍认为：阻挡层表面纳米孔道的形成是由于氟离子存在引起的“酸性场致溶解”反应(TiO2+4H++6F-→[TiF6]2-+2H2O)所致,孔洞的加深是因为孔底部电场的集中,加快了阻挡层的酸性溶解。“酸性场致溶解”理论对PATNT圆柱形纳米孔道及半球形底部无法作出合理的解释。PATNT纳米孔道的形成本质至今仍未有明确的定论。本文将着重探讨纳米孔道的形成本质,并对PATNT的有关形貌进行相应的解释。本文首先在不含有氟离子的电解液(H2SO4、H3PO4等)中制备了阳极氧化膜,结果发现在这种阳极氧化膜中也存在纳米孔洞,这是上述氟离子参与的溶解反应无法解释的。同时也在含有氟离子电解液中制备的阳极氧化膜,发现表面多孔孔道不明显,但表面层下面纳米管已经形成,这种现象暗示传统理论的局限性。其次,在传统PATNT形成机理的启发下,笔者提出了“氧气气泡模具效应”(Oxygen Bubble Mould Effect), PATNT应该是酸性腐蚀孔道和O2析出纳米孔道共同作用而形成。认为溶液中的总电流密度j是由离子电流jion和电子电流je组成。jion维系着阳极氧化膜的不断生长,而je引起阴离子放电析出O2。而后,将通过阳极氧化法制备的PATNT使用场发射扫描电镜、电化学测试、X射线光电子能谱仪进行表征,分析SEM照片、阳极氧化电流-时间曲线、XPS表面元素分析图片,佐证“氧气气泡模具效应”的合理性；同时通过改变压力及添加还原剂两种手段,反面佐证“氧气气泡模具效应”的合理性。最后,为了制备高度有序的PATNT,更好地观察PATNT的纳米孔道结构及表面形貌,探讨了酸处理及超声处理两种方式对PATNT的纳米孔道结构及表面形貌的影响,同时确立了最理想的PATNT后处理方式。