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《北京工业大学》 2005年
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钛系化合物的软溶液合成与光电性能研究

宋志强  
【摘要】:我国的钛资源丰富,储量占世界首位,钛的化合物及各类钛酸盐在日常生活的各方各面都发挥着重要的作用。研究钛系化合物的合成及其相关性能,对于充分发挥我国矿产资源的优势,促进工业发展,增强产品竞争能力,具有重要的意义。 能源与环境成为人们日益关注的焦点,软溶液合成技术作为一种对环境友好的合成工艺,适应未来材料制备与发展的趋势。本论文的主要工作就是采用软溶液合成的工艺路线,在具体的实验过程中,结合实验条件与实际情况,灵活地运用水热与溶胶—凝胶这两种合成方法,结合二者的优点,有选择性地合成了以钛为主体的系列化合物,并研究了产物的光学及电学性能。 用溶胶辅助水热法,合成了粒度在10 nm 左右、分散均匀的纳米级二氧化钛。由于使用了表面活性剂CTAB,使得这个结果可以在一个较宽的反应条件范围内实现,因而符合生产实际的要求,为改进高纯二氧化钛的生产工艺提供了参考。研究了产物的光学性能,在紫外光的激发下,所得产物具有较强的光催化能力。 用水热法,通过对Ti—O 结构进行Zn 掺杂的方式合成出了层状钛酸H_2Ti_2O_5.H_2O。据文献报道,Zn 掺杂可以有效改善TiO_2 的性能,然而却没有讨论具体的掺杂过程。本工作详细地研究了各种合成条件,探讨了水热环境中Zn~(2+)对Ti—O 结构的掺杂行为,在一定程度上推动了对二氧化钛的锌及其它元素的掺杂研究。通过光催化实验,发现了层状钛酸H_2Ti_2O_5.H_2O 所具有的优良的光催化性能,加上其利于复合的层状结构,使之有可能成为光催化领域新的代表性材料。 用溶胶凝胶辅助水热法,在200℃的低温下合成了纯相的钛铁矿钛酸锰,解决了其以往合成中需要900℃高温处理并且很难获得纯相的问题,为钛酸锰的实际应用提供了技术支持。将水热产物钛酸锰粉末烧结成瓷,对钛酸锰陶瓷的电学性能进行了表征,发现其具有作为微波介质陶瓷使用的潜在性。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB39

【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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