丁二醇对TiO2纳米晶体水热生长动力学的影响

摘要

采用水热法,以丁二醇和水作为混合溶剂,研究了二氧化钛纳米晶体的生长机理。X射线衍射(XRD)结果显示产物为锐钛矿纳米TiO2。用透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)等对不同时间的晶体结构进行表征,发现晶体生长具有明显的奥斯特瓦尔德熟化(OR)特征。颗粒粒径均处于纳米级,其粒径数值随温度增加而变大。丁二醇作为溶剂兼表面活性剂对于纳米晶体的生长起到重要调节作用。采用OR方程,分别对220℃、180℃、140℃三个温度下纳米Ti O2的生长进行模拟,模拟曲线和实验结果吻合很好,并获得其生长活化能为15.0 k J/mol。