水热合成法的优点是[7]：无需煅烧，可直接生成氧化物，避免了在煅烧过程中硬团聚物的形成。产物晶粒分布均匀，发育完整，而且此法可以控制粒度，颗粒之间的团聚少，原料较为便宜，可以得到理想化学组成的材料。水热法合成TiO2纳米管的关键问题是设备要经历高温和高压，因而对反应容器材质和安全要求较严格，成本较高。

2 模板法[7]

此法是以结构基质为模板合成TiO2纳米管。合成特定尺寸和结构的模板，利用物理或化学方法向其中填充各种金属、非金属或半导体材料，从而获得所需的特定尺寸和功能的TiO2纳米管。

Brinda等以多孔氧化铝(PAA)膜为模板，利用“溶胶—凝胶法”成功制备了半导体TiO2纳米管阵列，所得纳米管管径为200nm，管长50m，通过控制PAA模板在胶体溶液中的沉浸时间，可以很好地控制TiO2纳米管的长度和管壁厚度。这一结果同时表明，带正电荷的TiO2胶体粒子在带负电荷的PAA膜孔壁上优先吸附和生长。

李晓红等以PAA为膜板，通过调节PAA模板的孔径和厚度，利用“溶胶—凝胶法”成功地制备了长径比和管壁厚度可控的锐钛矿型TiO2纳米管，所制得的纳米管管径为100 nm，管壁厚10 nm。传统的“溶胶—凝胶法”一般只能制得直径相对较大的纳米管，若用该法制备小尺寸的纳米管，形成的凝胶很难进入孔道。

Patrick以多孔阳极氧化铝为起始模板，通过复制聚合物高分子聚甲基丙烯酸甲酯作为高分子模板，采用电化学沉积法沉积得到的无定形TiO2纳米管经450℃加热处理1h，脱水可得管径为50～70nm、管壁厚为25nm的锐钛矿型TiO2纳米管。

Jong等以有机凝胶体作为模板，利用有机凝胶法成功制备了双层TiO2纳米管，纳米管内径为500nm，层间距约为8～9nm。利用模板法所制备的TiO2纳米管的管径大，制备过程及工艺较复杂，现阶段较多采用水热法。

3 阳极氧化法[7]

阳极氧化法是将纯金属钛片在HF溶液中经阳极腐蚀而获得TiO2纳米管。这种方法可以制得排列整齐的纳米管。

Oomman等利用厚度为0.25mm的纯钛片(纯度为99.5%)浸入0.5(wt)的HF电解液中，铂箔作为阴极，通过改变阳极电位(12～20V)得到不同尺寸的TiO2纳米管阵列。纳米管的长度随阳极化时间的增加而增大，在大约氧化20min时，TiO2纳米管长度达到400nm，之后保持不变。当阳极电位为20V，所得纳米管在氧气氛中500℃煅烧6h，得到表面规整的TiO2纳米管，管长约400nm，并且具有厚度约50nm的势垒层。论文网

Zhao等在HF电解液中，利用合适的电解质和氧化条件，得到了排序规整的TiO2纳米管，阳极化钛拓扑结构的改变随外放电压、电解液浓度和氧化时间的改变而改变。

赖跃坤等采用电化学阳极氧化法，在HF水溶液体系，使纯钛表面形成一层结构规整有序的高密度TiO2纳米管阵列，并考察得出阳极氧化电压是影响氧化钛形貌和纳米管尺寸的最主要因素，而温度和电解液浓度只影响TiO2纳米管阵列形成的时间。

1.2 磁性钛酸纳米管

1.2.1 磁性材料的分类及应用

磁性材料通常是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等形成的，能够直接或间接产生磁性的物质。 

1 磁性材料的分类 

磁性是物质的一种基本属性。物质依照其内部结构及其在外磁场中的性状可分为顺磁性、抗磁性、铁磁性、亚铁磁性和反铁磁性物质。铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质，顺磁性物质和抗磁性物质为弱磁性物质。 

磁性材料从物质和结构上讲：可分为“金属及合金磁性材料”和“铁氧体磁性材料”两大类；铁氧体磁性材料又可分为多晶结构和单晶结构材料。