TiO2纳米晶的制备及外场对其形貌的影响
来源期刊：材料导报2014年第12期
论文作者：付欣欣 胡荣 王智宇
文章页码：38 - 41
关键词：TiO2;外场;形貌;
摘 要：为了在水相体系制备尺寸均一、形貌可控的锐钛矿型纳米TiO2颗粒,研究了钛源、溶液pH值、反应温度对TiO2晶体结构的影响。通过对样品进行XRD、TEM表征,发现形成锐钛矿型TiO2的最佳实验条件为:硫酸钛作为钛源、硝酸浓度为0.14mol/L、反应温度60℃。硝酸浓度低、反应温度高有利于锐钛矿型TiO2的形成,反之则利于金红石的形成。通过在锐钛矿形成过程中施加外场作用,即紫外光和超声波,探究外场对其形貌的影响。结果表明:无外场作用时,生成的锐钛矿为纺锤状,尺寸为2030nm;施加紫外光4h之后,形状为近球状,尺寸约为10nm;施加超声波之后,形状仍为纺锤状,且尺寸无变化。造成TiO2形貌变化的主要原因是,在成核-长大过程中,紫外光可以抑制[001]晶向的生长速度,且时间越长,这种抑制作用越明显,当作用时间为4h时,[001]晶向的生长得到明显的抑制,使得纳米晶由纺锤状变为近似球形。因此,在TiO2的合成过程中可以通过施加外场作用对其形貌进行调控。
付欣欣，胡荣，王智宇
浙江大学材料科学与工程系硅材料国家重点实验室
摘 要：为了在水相体系制备尺寸均一、形貌可控的锐钛矿型纳米TiO2颗粒,研究了钛源、溶液pH值、反应温度对TiO2晶体结构的影响。通过对样品进行XRD、TEM表征,发现形成锐钛矿型TiO2的最佳实验条件为:硫酸钛作为钛源、硝酸浓度为0.14mol/L、反应温度60℃。硝酸浓度低、反应温度高有利于锐钛矿型TiO2的形成,反之则利于金红石的形成。通过在锐钛矿形成过程中施加外场作用,即紫外光和超声波,探究外场对其形貌的影响。结果表明:无外场作用时,生成的锐钛矿为纺锤状,尺寸为2030nm;施加紫外光4h之后,形状为近球状,尺寸约为10nm;施加超声波之后,形状仍为纺锤状,且尺寸无变化。造成TiO2形貌变化的主要原因是,在成核-长大过程中,紫外光可以抑制[001]晶向的生长速度,且时间越长,这种抑制作用越明显,当作用时间为4h时,[001]晶向的生长得到明显的抑制,使得纳米晶由纺锤状变为近似球形。因此,在TiO2的合成过程中可以通过施加外场作用对其形貌进行调控。
关键词：TiO2;外场;形貌;
