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《合肥工业大学》 2007年
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纳米二氧化钛的合成和有机表面修饰研究

吴凤芹  
【摘要】: 本文研究了不同晶型、粒径和形貌的纳米TiO_2合成方法和过程机理,对金红石型纳米TiO_2进行了有机表面修饰以提高其分散性。主要研究内容和成果概括如下: 1水热法合成了不同晶型、形貌和大小的纳米TiO_2。研究了pH值、水热反应温度和水热反应时间对纳米TiO_2微结构的影响;其中前驱体pH值是决定产品晶型、晶粒尺寸和形貌的主要因素。 2实验中发现乙二醇、丙三醇和吐温-20的存在会改变TiO_2粉体的晶型、晶粒尺寸和形貌。当V_(glycol):V_(H2O)≤1:1,产物为板钛矿相;当V_(glycol):V_(H2O)=3:1和5:1,TiO_2粉体为锐钛矿相。当V_(glycol):V_(H2O)=3:1时,产物由约20nm的锐钛矿晶粒相互溶合成宽20~40nm,长400~600nm长矛状纳米TiO_2。当W_(propanetriol):V_(H2O)=1:1和5:1时,得到了柳叶状的锐钛矿纳米TiO_2。但当V_(propanetriol):V_(H2O)=5:1时,产物变成为无定形结构。当V_(tw20):V_(H2O)=1:1时产物已经全部转化为锐钛矿。当吐温-20的浓度继续增大时,锐钛矿型纳米TiO_2的粒径逐渐减小,产物形貌也逐渐由棒状变成近球状。 3采用共沸蒸馏法利用月桂酸对纳米TiO_2进行有机表面修饰,利用FT-IR、HRTEM、TG和DTG对所得样品进行了表征,结果表明,月桂酸与无机核体之间存在化学键作用,月桂酸在纳米TiO_2表面形成了均匀的单分子化学修饰层,厚度为1-2nm。有机表面修饰后,纳米TiO_2表面性质由亲水性转为疏水性。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O614.411

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【参考文献】
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