TiO2納米粉制備納米管工藝優(yōu)化及其性能研究.pdf

1、本文研究了以商業(yè)金紅石相TiO2納米粉為原料,用水熱合成的方法制備鈦納米管的技術,并優(yōu)化制備工藝。通過SEM、XRD、TEM和氣敏性測試系統(tǒng)等測試手段,分別探討了不同反應溫度、不同反應時間和不同堿濃度對鈦納米管物相、尺寸大小和形貌的影響,以及最佳反應參數(shù)下產物的酸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性及氣敏性。
　　 商業(yè)金紅石相TiO2納米粉與NaOH溶液混合,在反應溫度為210℃,反應時間24h,NaOH溶液濃度為10mol/L的條件下,可以制備

2、出長度、尺寸大小和形貌最佳的鈦納米管。此條件下生成鈦納米管的水洗產物,長度約為2-8μm,直徑約在30-70nm之間,呈現(xiàn)多層管壁形式,不同管束間相互交錯,呈無序狀,單層管的直徑為7-13nm,長度為70-110nm,而多層復合管的外徑為13-63nm,內徑為5-50nm,約2-3層管壁,非均勻對稱,其物相主要是Na2Ti3O7;而酸洗產物在長度上要明顯小于水洗產物,直徑上略小于水沈產物,其物相主要是H2Ti3O7。隨著反應溫度的提高,

3、鈦納米管的長徑比增加,形貌清晰、明顯。但是反應時間和反應堿濃度是在一定的范圍內才能得到形貌理想的納米管,過高或過低都不能得到清晰、明顯的納米管。
　　 穩(wěn)定性試驗中包括酸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性兩個方面。酸穩(wěn)定性測試時,隨著酸沈濃度的增加鈦納米管的長度變短,分散性降低,而物相并沒有發(fā)生變化,仍然是H2Ti3O7。熱處理后鈦納米管的長度和外徑與未處理的產物相比沒有太大的變化,只是管束與管束之間的分散性下降。隨著熱處理溫度的升高,管束間的分