纳米TiO2晶体的形貌控制

摘要

本文采用水热法，以TiCl3为前驱物，68％的填充度，在180℃的温度下进行24h的水热反应。通过调节添加KOH 量，改变反应溶液的pH值，在不同的溶液环境下，合成了不同晶相和形貌的TiO2纳米晶体，研究了酸碱度对TiO2晶体结晶成相的影响。在pH值较低的酸性溶液环境下，生成物为金红石相TiO2纳米晶体；当溶液环境为弱碱性时，锐钛矿相TiO2纳米晶体更容易成相；随着溶液的pH值继续升高，溶液环境变为强碱性，生成了钛酸钾纳米纤维晶体。
　　 采用水热法，以TiCl3为前驱物，填充度为68％，一定浓度的KF作为矿化剂，在180℃的温度下进行24h的水热反应合成了锐钛矿相纳米TiO2晶体。通过在初始反应溶液中加入不同的金属氯化物，分析了金属离子对TiO2晶体结晶的影响。酸性的金属氯化物可以影响初始反应溶液的酸碱度，进而改变了Ti4+在反应过程中的水解产物，使得产物中少量的金红石相晶体与锐钛矿相晶体共存。除此之外，金属离子对TiO2纳米晶体的形貌也有很大的影响。
　　 以Ti(OH)4为前驱物，添加NH4F、HF等不同的化合物作为矿化剂，在180℃的反应温度下，同样合成了颗粒较小的金红石相和锐钛矿相共存的TiO2纳米晶体，晶体尺度20nm。在温度较高的情况下，以TiCl3为前驱物,水热合成了锐钛矿相的TiO2纳米晶体。晶体体积随温度的升高而增大，达到200nm。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1 章 引 言

第2 章 本论文的实验方法和表征方法

第3 章 pH 对纳米TiO2 晶体形貌的影响

第4 章 金属离子对纳米TiO2 晶体形貌的影响

第5 章 前驱物和温度对纳米TiO2 晶体形貌的影响

第6 章 结 论

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间取得的科研成果