晶相可控的納米tio2制備及性能研究

1、中文摘要。中文摘要本論文以鈦酸四丁酯為鈦源，‘以高濃度鹽酸溶液為反應(yīng)介質(zhì)，采用水熱法制備了純銳鈦礦相、純金紅石相及銳鈦礦與金紅石混相納米T i 0 2 粉體。利用X R D 、R a m a n 、T E M 及F T - I R 等現(xiàn)代分析技術(shù)，考查了表面修飾劑、誘導(dǎo)溫度和誘導(dǎo)時(shí)間等因素對(duì)納米T i 0 2 晶相結(jié)構(gòu)的影響，并分析了不同反應(yīng)條件下納米T i 0 2 晶體的生成機(jī)制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，表面修飾劑對(duì)晶相的控制起著至關(guān)重要的作用

2、。D B S 的苯磺基可與[ T i O d A 面體相鄰的羥基配體形成氫鍵或類脂鍵，限制水解產(chǎn)物形成的生長(zhǎng)基元結(jié)構(gòu)；誘導(dǎo)溫度的變化可影響D B S 在體系中的解離度，即影響苯磺基的濃度，從而影響生長(zhǎng)基元的結(jié)構(gòu)：通過調(diào)節(jié)誘導(dǎo)時(shí)間可以控制生成不同晶相晶核的數(shù)量及體系中游離T i 4 + 源的濃度，從而制得不同晶相的T i 0 2 納米晶。，最終制得的T i 0 2 納米晶粒徑小、晶化度高、分散性好，晶粒尺寸在4 ～1 5 r i m左右。

3、．以羅丹明B 溶液作為目標(biāo)降解物，考查了不同晶相n 0 2 納米晶的光催化效能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明金紅石含量為2 0 ％的混晶樣品光催化活性最高，優(yōu)于P 2 5T i 0 2光催化劑。利用純金紅石相T i 0 2 納米晶自制的防曬霜紫外屏蔽效果及穩(wěn)定性更好，優(yōu)于市售的化學(xué)防曬及物理防曬商品，且具有無毒、不被吸收等優(yōu)點(diǎn)。 ，．：關(guān)鍵詞： 二氧化鈦；晶相控制；光催化；紫外屏蔽黑龍江大學(xué)碩士學(xué)位論文A b s t r a c tP u r er u

4、 t i l e n a n o - p o w d e r , p u r ea n a t a s en a n o ·- p o w d e ra n dm i x e d ··P h a s eT i 0 2w e r es y n t h e s i z e db y - h y d r o t h e r m a lm e t h o d ，u s i n gt e t r a b u t y

5、lt i t a n a t e ( T B T ) a sm a t e r i a l ，u s i n g1 1 i g hc o n c e n t r a t i o no f h y d r o c h l o r i ca c i d a sa c i d i cm e d i u m ．T h e e f f e c t so f e x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n st o

6、t h es t r u c t u r e o f t h ep r o d u c t s ，s u c h a ss t r u c t u r eg u i d i n gr e a g e n ta n d a g i n gt e m p e r a t u r ea n da g i n gt i m e ，w e r ee x a m i n e dv i aX R D ，T E M ，R a m a n , F T -

7、 I R , S P Sa n dU V - v i sc h a r a c t e r i z a t i o nm e t h o d s ．T h eg r o w t hm a c h a n i s mo fn a n o - T i 0 2W a sa n a l y s e du n d e r t h e d i f f e r e n tr e a c t i o nc o n d i t i o n s ．T h

8、ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss u g g e s t e dt h a tt h et y p ea n da m o u n to f s t r u c t u r eg u i d i n gr e a g e n tp a l y e da i m p o r t a n tr o l e t oc o n t r o l lc r y s t a l l i n ep h a s

9、 e ．H y d r o g e nb o n d s o rU p i db o n d sc o u l d b e f o r m e db e t w e e ns u l f o n i c g r o u p i n t h e D B Sa n d h y d r o x y lg r o u pn e i g h b o ro n t h e 【n 0 6 】o c t a h e d r o n , a n d t

10、h e s ew ．o u l dl i m i t t h es t r u c t u r e o f g r o w t h u n i t s ，w h i c hh a s b e e n f o r m e df r o m h y d r o l y s a t e ．T h ec h a n g eo f a g i n g t e m p e r a t u r ec o u l d a f f e c tt h ed

11、 i s a s s o c i a t i o no f D B S ，w h i c h w o u l da f f e c tt h ec o n c e n t r a t i o no f s u l f o n i cg r o u p ．A s ar e s u l t , t h e s t r u c t u r e o fg r o w t hu n i t sw e r ea f f e c t e d ．1 n

12、 h e d i f f e r e n t a g i n gt i m e c o u l dc o n t r o lt h ec r y s t a ln u c l e a ra m o u n t so f d i f f e r e n t ’c r y s t a l l i n ep h a s ea n dt h ec o n c e n t r a t i o no f d i s s o c i a t i v

13、eT i 4 + i n s y s t e m ．C o n s e q u e n t l y ，n a n o —T i 0 2 o f d i f f e r e n tc r y s t a l l i n ep h a s ec o u l d b eo b t a i n e d ．’‘T h em i x e d ·P h a s e T i 0 2p a r t i c l e s 、Ⅳi t h g o o

14、 dc r y s t a l l i z a t i o na n dd i s p e r s i o nw e r es p h e d c a l m o r p h o l o g y , a n dt h e i r d i a m e t e r s i z e s w e r e4 “ 1 5 皿．T h ee x p e r i m e n t a lr e 季u l t s s u g g e s t e d t h

15、 a t t h en a n o - p o w d e rc o n t a i n i n g2 0 ％r u t i l ea n d8 0 ％a f m t a s e ．T h em i x e d —P h a s e ，n 0 2 s h o w e d t h e h i g h e r p h o t ∞a t a l y t i c a c t i v i t y , w h i c h e x c e l l e

16、 d P 2 5p h o t o c a t a l y s t ．T h es e l f - p r e p a r a t i o n s u n t a n o i lu s i n g p u r er u f f l en a n o —p o w d e r h a s b e t t e rU V - s h i e l d i n gp r o p e r i t i e sa n ds t a b i l i t

17、yt h a n c h e m i s t r ys u n t a no i la n dp h y s i c a ls u n t a n o i lo nt h em a r k e t ．A n d i t h a st h eo t h e ra d v a n t a g e s ；s u c ha sn o n - t o x i ca n dn oa b s o r b e db ys k i n ．K e y w