爆轟法合成氧化鈦納米粉研究.pdf

1、爆轟法是通過引爆由無機鹽、有機鹽、金屬粉和含水氧化物等前驅體和炸藥組成的爆炸混合物，在爆轟產(chǎn)生的高溫、高壓條件下制備納米粉體的一種合成技術。該方法具有操作簡單，易于控制，高效、經(jīng)濟和節(jié)能等特點。本文首先從理化特性、制備和應用等方面綜述了納米氧化鈦的研究和應用進展，對爆轟合成納米粉體的演變過程也進行了綜述。然后針對現(xiàn)有制備方法存在的缺陷，和目前氧化鈦納米粉的產(chǎn)量尚無法滿足當前和今后市場需求的特點，指出探索合成新方法仍然是納米氧化鈦研究的一

2、個重要方向。鑒于爆轟法在制備納米粉體方面的獨特性和新穎性，本文最后從以下方面對爆轟合成納米氧化鈦粉體進行了研究： 1.以硫酸氧鈦為鈦源，引爆由氧化鈦前驅體、硝酸銨和黑索金組成的混合炸藥，進行爆轟合成氧化鈦納米粉的實驗研究，對納米氧化鈦的結構和性質進行表征；結合爆轟理論計算和實驗測量得到爆熱、爆溫和爆速等爆轟參數(shù)。從實驗可行性，影響因素如混合物密度、炸藥含量、含水率和爆轟參數(shù)等出發(fā)，優(yōu)選合成配方。 2.研究在熱處理和濃硝酸

3、與鉻酐強氧化除雜過程中納米氧化鈦的晶粒形貌、粒徑尺度的變化情況，對爆轟合成的氧化鈦納米粉在熱處理過程中的生長動力學過程進行詳細研究。進行光催化降解甲基橙溶液的試驗研究，討論溶液初始濃度、環(huán)境溫度、氧化鈦的用量、平均晶粒度、氧化鈦相組成、超聲波分散、溶液酸堿度、光照強度和光照時間等對光催化降解甲基橙溶液降解速率的影響。 3.借助X-射線衍射理論系統(tǒng)地研究爆轟對爆轟合成的納米發(fā)光粉和納米氧化鈦的微觀結構的影響，揭示出爆轟對納米粉體微

4、結構的基本規(guī)律。研究表明：制備過程、制備方法、炸藥含量、爆轟溫度和后續(xù)熱處理過程等因素都會不同程度的影響納米粉體的微結構。提出顆粒粒度是晶格畸變程度最直接的反映的論斷，初步解釋在爆轟條件下晶格畸變產(chǎn)生的原因。 4.應用爆轟理論分析爆轟過程中納米氧化鈦的成核，長大行為。結合理論計算和實驗測量，利用爆轟參數(shù)與納米氧化鈦相組成之間的關系分析納米氧化鈦在高溫高壓條件下的相變過程，應用熱力學理論揭示出納米氧化鈦熔點和顆粒效應之間的關系?；?/p>