二氧化钛纳米管的电子输运性能优于颗粒材料，在光伏、光催化、传感等领域有重要应用前景，备受学术界关注。目前二氧化钛纳米管通常采用较低电压（低于100伏）阳极氧化钛片的方法获得，生长速度较慢（一般小于10微米每小时，与电压成正比），而且由于其管径与电压呈线性相关导致生长速度与管径不能分别调控。以往的研究工作表明高电压（高于100伏）下阳极氧化钛片导致过度腐蚀，不能用于制备二氧化钛纳米管。

    固体所尹亮亮博士和导师叶长辉研究员等发明一种新的高电压阳极氧化法，通过控制电解液中供氧物种（水）的扩散过程，实现二氧化钛纳米管的快速生长（生长速率高达130 微米每小时）。同时，研究发现二氧化钛纳米管的直径随着偏压的升高而出现极大值，纳米管的生长速度和管径可以分别调控。

    低电压下纳米管的直径和电压成正比，可以用传统的金属氧化理论加以解释。而高电压下的极大值现象却不能用现有理论进行说明。尹亮亮博士等深入分析了金属阳极氧化过程中的动力学参数，在现有的理论基础上提出新的理论模型，该模型拟合结果与实验值非常符合，对于深入理解高电压下阀金属的反常氧化行为奠定了基础。并为二氧化钛纳米管的大规模工业应用提供了保障。

    上述研究结果发表在电化学通讯（Electrochemistry Communications 13 (2011) 454–457）上。

     此工作得到了国家自然科学基金、中国科学院“百人计划”和国家重大科学研究计划（973项目）的资助。

a), b), c)分别为二氧化钛纳米管的正面，背面和侧面的扫描电镜图片；d) 在水含量不同情况下制备的二氧化钛纳米管直径与偏压的关系。

a) 二氧化钛纳米管生长速率和直径与偏压的关系曲线；b), c), d) 分别为在150伏电压下水的含量、局域温度和氟化铵的含量对纳米管生长速率和直径的影响。