水熱法中水解體系中絡(luò)合鈦離子結(jié)構(gòu)的分子模擬研究.pdf

1、通過水熱法中制備的納米二氧化鈦具有十分優(yōu)越的物理、化學(xué)性能，因而可以被廣泛用于油漆、塑料、化學(xué)纖維等諸多領(lǐng)域。隨著水熱法的逐漸成熟，對(duì)水熱法的研究也逐漸深入。　　在水熱法中，反應(yīng)都是在水體系中進(jìn)行的，因而本文的重點(diǎn)放在了對(duì)水體系中絡(luò)離子結(jié)構(gòu)的研究上。使用配位場(chǎng)理論來對(duì)水體系中的絡(luò)合離子進(jìn)行分析，通過對(duì)絡(luò)合鈦離子分子軌道的形成、電子的填充的分析，來了解整個(gè)分子的成鍵情況。正四價(jià)的鈦離子在常溫下即可水解，實(shí)驗(yàn)選取了60℃、80℃、100℃

2、三個(gè)水解溫度觀察點(diǎn)，選取了200℃為晶相溫度觀察點(diǎn)。影響水解的因素則主要選取了pH值和以氯離子、硫酸根離子位代表的陰離子，溶液中鈦離子的濃度分別控制在0.1mol/l、0.2mol/l、0.5mol/l、1.0mol/l。對(duì)水體系中絡(luò)合反應(yīng)的平衡問題?！　⊥ㄟ^實(shí)驗(yàn)可以確定，溶液中的絡(luò)合鈦離子有多種不同的結(jié)構(gòu)。隨著環(huán)境的變化，鈦離子的結(jié)構(gòu)也在變化。在酸性環(huán)境中，隨著pH值的降低，絡(luò)合鈦離子所帶的羥基配體逐漸減少；在堿性環(huán)境中，分為兩個(gè)階

3、段，在pH從7-12左右，絡(luò)合鈦離子的羥基配體數(shù)為6，繼續(xù)升高，配體羥基數(shù)目則會(huì)減少。不同的絡(luò)離子結(jié)構(gòu)決定了產(chǎn)品的晶型、性能等。帶羥基數(shù)目少的絡(luò)離子有利于晶化成金紅石型結(jié)構(gòu)，帶羥基數(shù)目多的絡(luò)離子結(jié)構(gòu)有利于晶化成銳鈦礦型結(jié)構(gòu)，在pH值較高的情況下形成的絡(luò)離子結(jié)構(gòu)有利于晶化成板鈦礦型結(jié)構(gòu)。溶液中的陰離子作為配體參與絡(luò)離子的配位時(shí)，也會(huì)影響單核絡(luò)離子連接成多核絡(luò)合物?！　±糜?jì)算機(jī)來輔助分析絡(luò)離子結(jié)構(gòu)是本文的一大特點(diǎn)。通過軟件的模擬，文中提