油酸修饰TiO₂纳米棒的溶剂热合成及形貌调控研究

吕玉珍^1,2，孙倩¹，李超¹，单秉亮^2,3，齐波^2,3，李成榕^2,3

1. 华北电力大学能源动力与机械工程学院2. 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室3. 华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室

摘 要：采用溶剂热法在两种不同反应体系中制备TiO₂纳米棒,采用X射线粉末衍射法（XRD）、透射电镜（TEM）、红外光谱（FT-IR）和热重分析（TG）对产物的结构、形貌和表面修饰状态进行表征。结果表明,表面修饰和结晶过程是影响TiO₂纳米棒形貌的主要因素,在无水反应体系中,当钛盐与油酸配比为1︰10时所制TiO₂纳米棒的长径比可达11.5,是相同配比水解反应体系产物的2.3倍。这一方面是因为油酸在TiO₂表面的选择性吸附促使晶粒沿一维方向生长,增加其用量提高了纳米棒的长径比;另一方面,无水体系反应速率较水解体系缓慢,有利于晶粒的充分生长和纳米棒之间的"定向附着",显著增大了纳米棒的长径比。所得最佳长径比TiO₂纳米棒对变压器油的正冲击击穿强度显示出良好的改性作用。

关键词：TiO2纳米棒;表面修饰;结晶过程;形貌调控;定向附着;