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《水熱法制備納米tio2及影響因素的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、~畢業(yè)論文題目:水熱法制備納米TiO2及影響因素的研究學(xué)院:物理與電子工程學(xué)院專業(yè):物理學(xué)畢業(yè)年限:2014屆學(xué)生姓名:蘇小峰學(xué)號:201072010252~~~指導(dǎo)教師:陳建彪~~~目錄摘要11.引言12.納米TiO2簡介22.1納米TiO2的晶體結(jié)構(gòu)22.2納米TiO2的性能32.3納米TiO2的制備方法33.水熱法43.1水熱法簡介43.2水熱反應(yīng)的基本原理43.3水熱反應(yīng)的主要特點54.水熱法制備不同形態(tài)二氧化鈦納米材料54.1水熱法制備TiO2納米管54.2水熱法制備TiO2納米棒(線)64.3水熱法制備TiO2
2、納米帶74.4水熱法制備TiO2納米片85.水熱制備納米TiO2的影響因素85.1前驅(qū)體85.2溫度105.3溶液pH值115.4反應(yīng)時間126.總結(jié)13~~~參考文獻(xiàn)13致謝17~~~水熱法制備納米TiO2材料及其影響因素的研究姓名:蘇小峰指導(dǎo)老師:陳建彪屆別:2014屆專業(yè):物理學(xué)班級:2班學(xué)號:201072010252摘要:納米TiO2因具有良好的光催化活性、光電轉(zhuǎn)化、光致發(fā)光特性等優(yōu)點而倍受關(guān)注。在其眾多制備方法中,水熱法具有操作工藝簡單、成本低廉、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點。本文簡述了水熱法制備的機理及其特點,介紹了常
3、見的二氧化鈦納米管、棒、帶及片的水熱法制備,詳細(xì)考察了水熱合成中前驅(qū)體濃度、溶液pH、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間對所制備的納米TiO2晶型、形貌和晶粒尺寸的影響。結(jié)果表明:溶液pH值主要決定產(chǎn)物的晶型,水熱反應(yīng)溫度決定產(chǎn)物生長維度,而前驅(qū)體濃度和反應(yīng)時間是影響產(chǎn)物晶粒尺寸和形貌的主要因素。關(guān)鍵詞:二氧化鈦;水熱法;納米材料;Abstract:Becauseoftheadvantagesofhighphotocatalyticactivity,goodphotoelec-tricconversion,thephotoluminesc
4、encepropertiesandsoon,Nano-TiO2materialshavebeenresearchedwithmuchinterestathomeandabroad.Amongthemethodspreparednano-TiO2,hydrothermalsynthesisissimpleandlowcostmethodwithnosecondarypollution,whichisapopulartopic.Thispaperdescribestheformationmechanism,characteri
5、sticsandfourproductsofnanotube,nanorod,nanobeltandnanosheetofhydrothermalmethod.Moreimportantly,theeffectsofprecursorconcentration,solutionpH,reactiontemperatureandreactiontimeonthepreparationofnano-TiO2polymorphs,morphologyandgrainsizeareemphaticallyintroduced.Th
6、eresultsshowthatthepHvaluecanresultinsomechangesofcrystalstructure;theproductofthehydrothermalreactiontemperaturedeterminesthedimensionsofgrowth,whereastheprecursorconcentrationandreactiontimesaremajorfactorstoinfluencethegrainsizeandmorphologyofproduct.~~~Keyword
7、s:TiO2;hydrothermalmethod;nanomaterials引言二氧化鈦(TiO2)作為一種化合物半導(dǎo)體,具有良好的禁帶寬度、較高的催化活性、抗光腐蝕及無毒、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。常見的TiO2有銳鈦礦、金紅石和板鈦礦三種晶型結(jié)構(gòu),其中銳鈦礦和金紅石型TiO2在力學(xué)、電學(xué)、介電、磁學(xué)、光學(xué)以及熱學(xué)性能上具有很好的應(yīng)用價值。納米級的TiO2由于它的粒徑小,表面活性高,具有獨特的小尺寸效應(yīng),表面效應(yīng),量子效應(yīng)。除此之外,TiO2納米結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出的不同與其體材料的特殊性能,又為其提供了更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。例如:尺寸小于1
8、.5nm的TiO2納米顆粒由于量子尺寸效應(yīng)出現(xiàn)了禁帶寬度隨尺寸變化而變化的現(xiàn)象[1];使得納米TiO2中存在著塊體材料所不具備的發(fā)光效應(yīng);TiO2納米結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出了較強的場致電子發(fā)射效應(yīng)[2]。但納米TiO2的性能受材料的形貌、微觀結(jié)構(gòu)以及合成方法等諸多因素的影響。在本文中,我們主要調(diào)研了關(guān)于水熱法制備納