影响纳米管结构形貌的氧化因素有很多，如：电解液的种类，PH大小，阳极氧化电压、 电流，电压施加方式，阳极氧化时间，氧化温度等等。

1。3。1 电解液

电解液分为含氟和无氟的两类。无氟电解液，一般指含氯离子，高氯酸根离子，溴离子 等卤素离子或硝酸盐的溶液。在大多数情况下，采用极短的阳极氧化处理时间（几秒或几分 钟），可能获得较长的非自组织的纳米管。含氯离子的有机介质中有序纳米管的形成也有被报 道。

含氟电解液分为水相电解液(HF水溶液或HF溶于其它酸的混合液)和有机电解液(HF溶于 乙二醇、丙三醇、二甲基亚砜等的混合液)两大类。按照电解液的组分划分，阳极氧化法制备 的TiO2纳米管已经经历了四代发展，见表1。1。早期使用含HF的水溶液，由于TiO2在酸性电解

液中化学溶解现象严重，纳米管只能够生长到0。5μm长[5,10]。通过提高电解液的PH和使用含氟 盐的水溶液替换HF的水溶液，大大降低二氧化钛的化学溶解速率，因此生成了2-4μm长的纳 米管[11]。同时，Macak及其合作者[12]发现，采用Na2SO4/NaF或(NH4)2SO4/NH4F的水溶液作为 电解液也可以生成纳米管，但采用Cs2SO4/CsF或K2SO4/KF的水溶液则会导致TiO2的高度沉淀 和溶解不均现象。这些实验结果都说明选择合适的阳离子在含氟的电解液中，对最优化纳米 管的生长是极其重要的。

通常，我们不考虑有机物中的氧在阳极氧化过程中的作用。这是因为氧原子与碳原子以 单键（C－OH）或双键（C＝O）的形式紧密结合。因此，在多数阳极氧化过程中，一般通过 加入少量水或者使电解液老化一段时间来吸收环境中的水分，来促进二氧化钛纳米管的氧化 和生长。Raja 等人[13]同样证实，为了维持纳米管的不断形成，少量的水是必要的。在优化阳 极氧化工艺的过程中，人们发现，使用有机电解液可以生长出更长且更加有序的纳米管。Grime 及其合作者采用恒电压阳极氧化法，在含氟的有机电解液中先后制得管长为 2。3μm、134μm、 220μm 和 1000μm 的 TiO2 纳米管阵列，不断刷新着纳米管的管长记录[5]。并且，在有机电解 液中生长的纳米管通常表面光滑没有棱纹—“肋骨”，且自组织后结构更加规整。此外，氟盐 中阳离子的大小和粘度也会对纳米管的生长速度和管长产生影响。阳离子越大且电解液越粘 稠，如季铵盐阳离子的电解液，能更好地促进纳米管的形成。这可能是由于可抑制位阻效应 导致，并且在保持纳米管下面的阻挡层氧化物厚度低于某一临界值的基础上，促进了离子迁 移的结果[14]。

Macak团队[15]利用多步氧化法大大提高了纳米管的规整度，形成了六方密堆积排列的纳 米管阵列。Albu等人[16]也同样得到了相似的结果，通过控制电解液中氟离子的浓度，阳极氧 化电压和氧化时间等工艺参数，成功制备出了“蜂窝状”的管长可达250μm的纳米管阵列。这 些高度有序的阳极氧化法制备的二氧化钛纳米结构[15,16]属于第四代阳极TiO2纳米管的范畴。

同时，在阳极氧化过程中，电解液的pH值会严重影响形成的氧化物在电解液中的溶解能 力。通常，氧化物在酸性的环境中更容易溶解。因此，提高电解液的pH值，化学溶解速率将 会下降，从而提高了纳米管的生长速率。并且，随着酸性的减弱，可以通过延长反应时间来 制备更长的 纳米管。这也解释了在有机电解液中，制备的纳米管更长，因为有机电解液的酸 性一般较小，pH较高。另外 在保证纳米管正常生长的前提下，应使氟离子的浓度应尽可能 降低，以尽量减少化学溶解的存在。实验表明，典型的TiO2纳米管生长的F-浓度范围是