钛酸和钛酸钠纳米管的制备及形成过程

摘要

利用溶剂热法以钛酸丁脂作为钛源,采用盐酸、氢氧化钠溶液调节体系的pH,在未进行水洗或者酸洗等后处理情况下制备出钛酸(H2Ti2O5·H2O)、钛酸钠(Na2Ti2O4(OH)2)纳米管.采用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和X-射线能谱(EDS)等测试手段对制备出的纳米材料的物性、形貌等进行表征,研究了钛酸、钛酸钠纳米管的形成条件.结果表明,当pH为8～9时产品为钛酸,当pH为12～13时产品为钛酸钠.讨论了纳米管的形成过程,认为反应首先生成钛酸、钛酸钠纳米片,在反应釜高温高压环境下,纳米片边缘相互作用力减小,为了保持结构的稳定性,边缘逐渐发生卷曲,进而形成钛酸或者钛酸钠纳米管.