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《天津大学》 2010年
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溶致液晶模板法制备TiO_2纳米材料及其表征

白英  
【摘要】: 纳米材料是近几年最受关注的研究领域之一,其颗粒形状、孔道结构、表面形态对材料性能影响很大。本文利用由不同的表面活性剂体系构建的溶致液晶为软模板,对合成材料的形貌及孔道结构进行控制和调节,并探讨溶致液晶相结构与最终合成材料结构和性能之间的关系,以达到对产品性能进行调控的目的。 本文以TiOSO_4为无机钛源,以CO(NH_2)_2或NH_3·H_2O为沉淀剂,采用均匀沉淀法或直接沉淀法结合由SDS/CTAB/C_5H_(11)OH/H_2O四元体系、TritonX-100/ C_(10)H_(21)OH/H_2O三元体系或TritonX-100/H_2O二元体系构建的溶致液晶模板制备锐钛矿型纳米TiO_2。利用偏光显微镜(POM)、低角度X射线衍射(Low-angle XRD)技术和傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)深入考察了不同组成和溶液浓度对溶致液晶模板结构的影响,分析发现随表面活性剂浓度的增大,溶致液晶由六角状向层状液晶转变,一定范围内改变溶液浓度影响了层状液晶的有序性,但未改变层状液晶的结构。体系中的表面活性剂、醇类和水以一定方式缔合,疏水作用导致体系无序-有序相转变。利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、热重-差热联用仪(TG-DTA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对所制备的样品进行形貌和结构表征。分析结果表明单纯的洗涤并不能完全除掉样品中的有机物,450?C下焙烧能完全去除有机物且使样品由无定形转变成锐钛矿型。样品较好地复制了溶致液晶的微观结构,利用溶致液晶制备出了具有六角状和立方状纳米孔结构的TiO_2以及片层状纳米TiO_2。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.1

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