二氧化鈦復(fù)合空心結(jié)構(gòu)的合成及其形成機(jī)理研究.pdf

1、近年來(lái)，納米材料以其獨(dú)特的理化性質(zhì)，在光電、生物以及醫(yī)藥領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。隨著自身的尺寸、結(jié)構(gòu)以及形態(tài)的不同，納米材料表現(xiàn)出完全不同的性質(zhì)。因此，如何通過(guò)控制合成條件實(shí)現(xiàn)對(duì)最終產(chǎn)品形貌及性質(zhì)進(jìn)行控制成為研究的熱點(diǎn)。本文在不同體系下采用不同的合成不同的形貌的二氧化鈦樣品，并以此為基礎(chǔ)，對(duì)不同形貌材料的形成機(jī)理進(jìn)行解析。
　　本文以鈦酸丁酯為鈦源，以TBOT/CO(NH2)2/N(CH2CH2OH)3/C2H5OH體系和TBOT/H

2、2O/EDTA二鈉/C2H5OH為基本的實(shí)驗(yàn)體系，通過(guò)改變反應(yīng)的時(shí)間、反應(yīng)原料的滴加順序、反應(yīng)原料的初始溫度、原料加入的種類、原料的濃度、組成以及后續(xù)處理等實(shí)驗(yàn)條件，得到了不同形貌的二氧化鈦產(chǎn)品。利用X射線衍射技術(shù)、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡對(duì)樣品進(jìn)行形貌與結(jié)構(gòu)的分析。分析結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)體系中得到的二氧化鈦為銳鈦礦晶型，同時(shí)實(shí)驗(yàn)條件的改變對(duì)產(chǎn)品形貌有很大影響：隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)品形貌逐漸由球狀向具有多重結(jié)構(gòu)的核殼結(jié)構(gòu)演變；初始

3、物的溫度低時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)得不到溫度較高時(shí)的形貌；溶液的滴加順序也能夠影響最終產(chǎn)品的形貌。通過(guò)前一體系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們結(jié)合銳鈦礦晶體形成機(jī)理，以晶體合成中的基本原理為指導(dǎo)，以形貌的區(qū)別為基礎(chǔ)，嘗試解讀本實(shí)驗(yàn)中核殼結(jié)構(gòu)以及其他形貌的形成機(jī)理。雖然得到了具有一定形貌的核殼結(jié)構(gòu)，但是從核殼結(jié)構(gòu)的SEM及TEM圖片中得到的信息看，結(jié)構(gòu)十分脆弱，在500℃焙燒兩小時(shí)后，核殼結(jié)構(gòu)較突出，但是殼上的片狀復(fù)合結(jié)構(gòu)不復(fù)存在了，TEM圖顯示這些片狀結(jié)構(gòu)十