納米二氧化鈦的粒徑、形貌和晶相的可控制備研究.pdf

1、納米二氧化鈦是一種附加值較高的重要無機材料。由于比表面積大，表面活性高，耐候性和耐腐性良好，抗紫外線能力強等優(yōu)點廣泛應用于涂料、化妝品、感光材料、催化劑、環(huán)保工程、食品包裝、醫(yī)藥等領域。由于各種應用都與粉體的晶型和形貌等性能有直接關系，納米TiO2粉體的制備成為了納米材料科學的一個研究熱點。金紅石型納米二氧化鈦具有折射率高，耐熱性能好，化學性質穩(wěn)定等優(yōu)點，而目前人們對其制備的研究相對較少?，F(xiàn)有的制備金紅石型TiO2粉體的各種方法大多需要

2、高溫煅燒，而這樣會引起粉體的燒結，從而應用上也受到了限制?；谝陨显虮菊撐膶鸺t石型TiO2的制備進行了研究，以異丙醇鈦和四氯化鈦為前驅物，利用水熱法制備金紅石型納米TiO2。這種方法具有工藝簡單，溫度低等優(yōu)點，從而為納米二氧化鈦的工業(yè)化生產(chǎn)提供了理論和實踐依據(jù)。
　　 主要研究內容及結果如下：
　　 (1)高徑向比金紅石型納米TiO2的制備
　　 采用水熱法，通過實驗系統(tǒng)研究了酸濃度、水熱時間和表面活性劑對產(chǎn)

3、物的大小和形貌影響，并分析了其原理，從而提出了控制金紅石型納米TiO2的徑向比和粒徑的方法。實驗結果表明：隨酸濃度增大，制得的TiO2徑向比增大，顆粒變大，酸濃度還影響TiO2的產(chǎn)率；第二階段陳化時間為24小時較合適，陳化時間過長易造成團聚；添加表面活性劑十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨和聚乙烯醇4000，能減小合成TiO2的粒徑，適當增大表面活性劑用量，顆粒粒徑明顯減小，并能提高顆粒的分散性。經(jīng)分析由于H+對金紅石型TiO2顆粒選

4、擇性吸附，造成顆粒徑向比較大。
　　 (2)球形金紅石型納米TiO2的制備
　　 以四氯化鈦為原料，在乙醇水溶液中，160℃水熱2 h可以制得金紅石型球形納米TiO2顆粒。并且增加溶劑中乙醇用量，TiO2顆粒的粒徑減小。
　　 (3)晶種對納米TiO2的晶相和粒徑的影響
　　 在制備金紅石型納米TiO2過程中添加銳鈦礦型晶種和金紅石型晶種的實驗以及在制備銳鈦礦型納米TiO2過程中添加金紅石型晶種的實驗表明