高分散性氧化物納米粒子的制備與應(yīng)用研究.pdf

1、近年來(lái),在溶劑中可再分散的納米粒子由于具有獨(dú)特的性質(zhì)而受到廣泛關(guān)注。本論文就提高納米粒子分散性的技術(shù)展開研究,旨在合成納米粒子的過(guò)程中,利用水解反應(yīng)生成的副產(chǎn)物為改性劑,吸附在納米粒子表面而實(shí)現(xiàn)原位改性,從而在溫和的反應(yīng)條件下得到水溶性TiO2納米粒子、水溶性γ-Fe2O3納米粒子和在水溶液中具有較好分散性的Mn3O4納米粒子。在進(jìn)一步的研究中,我們利用這些納米粒子制備了PANI/TiO2納米復(fù)合材料、高透明γ-Fe2O3/SiO2凝膠

2、玻璃和Mn3O4納米電極。論文的主要工作歸納如下:
　　(1)采用溶膠凝膠路線,在室溫下水解縮合鈦酸丁酯獲得高水溶性TiO2納米粒子,并制備出高透明度TiO2-SiO2凝膠塊?？疾炝蒜佀岫□舛?、HNO3濃度以及水加入量來(lái)對(duì)產(chǎn)物的結(jié)晶性及分散性的影響,并對(duì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討。
　　(2)將制備出的水溶性二氧化鈦納米粒子再分散于水溶液中形成溶膠,以過(guò)硫酸銨為氧化劑聚合苯胺單體形成PANI/TiO2復(fù)合材料。通過(guò)XRD、FTIR

3、、UV等表征手段對(duì)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,結(jié)果表明了PANI與TiO2之間通過(guò)化學(xué)鍵連接,電化學(xué)測(cè)試結(jié)果證實(shí)了此復(fù)合材料具有較高的電化學(xué)性能。
　　(3)在150℃和環(huán)氧化物的作用下,[Fe(H2O)4]2+發(fā)生水解縮合反應(yīng)而逐漸形成γ-Fe2O3納米粒子,然后將其溶于正硅酸甲酯水溶液中形成穩(wěn)定膠體溶液,以有機(jī)堿嗎啡啉作為催化劑制備出高透明度TiO2-SiO2凝膠玻璃。研究表明,催化劑陽(yáng)離子的尺寸決定了γ-Fe2O3膠體溶液的穩(wěn)