納米級(jí)多孔二氧化鈦空心球的制備及其性能研究.pdf

1、近些年來(lái)，納米材料以其特殊的結(jié)構(gòu)和在光、電、磁、化學(xué)等方面優(yōu)異的性能吸引了越來(lái)越多研究者的目光。特別的，納米二氧化鈦材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域當(dāng)中，包括化學(xué)工業(yè)、電子工業(yè)、環(huán)境保護(hù)、化妝品工業(yè)以及醫(yī)藥科學(xué)等等。為了改進(jìn)二氧化鈦材料的性能，包括納米顆粒、納米管、納米棒、納米球等多種形貌已經(jīng)研制成功。空心結(jié)構(gòu)材料作為一種新型材料，具有很多實(shí)心材料所不具備的優(yōu)勢(shì)，例如：高比表面積、低密度、優(yōu)異的傳輸滲透性、強(qiáng)烈的光捕捉能力等。因此，空心結(jié)構(gòu)

2、金屬氧化物材料的制備已經(jīng)成為了廣大材料科研人員新的課題。目前為止，雖然，采用不同方法已經(jīng)制備出了許多類型的二氧化鈦空心球材料，但是存在工藝流程復(fù)雜、產(chǎn)品質(zhì)量有待提高等問(wèn)題。本論文利用水熱法開展了納米級(jí)多孔TiO2空心球材料的制備，并對(duì)其結(jié)構(gòu)、形貌、性能進(jìn)行了表征和研究。主要工作如下：
　　 1、利用鈦酸四丁酯作為前驅(qū)體，經(jīng)水解后，在乙醇為溶劑熱反應(yīng)介質(zhì)、碳酸氫銨為結(jié)構(gòu)輔助劑的條件下，成功合成了納米TiO2多孔空心球，并利用SEM

3、、TEM、XDR和BET等材料分析方法對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，所得產(chǎn)物為銳鈦礦型二氧化鈦，球徑和壁厚分別約為100nm、20nm，形貌均勻，分散性較好。
　　 2、系統(tǒng)研究了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度和不同結(jié)構(gòu)輔助劑等參數(shù)對(duì)產(chǎn)物的影響，提出了氣泡模板輔助的Ostwald熟化法制備空心結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理。該合成方法實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單，無(wú)需去除模板，且無(wú)環(huán)境污染，是一種相對(duì)簡(jiǎn)捷環(huán)保的途徑。
　　 3、對(duì)產(chǎn)物的光學(xué)特性、光催化活性、吸附性以