溶致液晶模板法制備TiO2納米材料及其表征.pdf

1、納米材料是近幾年最受關(guān)注的研究領(lǐng)域之一,其顆粒形狀、孔道結(jié)構(gòu)、表面形態(tài)對(duì)材料性能影響很大。本文利用由不同的表面活性劑體系構(gòu)建的溶致液晶為軟模板,對(duì)合成材料的形貌及孔道結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié),并探討溶致液晶相結(jié)構(gòu)與最終合成材料結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系,以達(dá)到對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行調(diào)控的目的。
　　 本文以TiOSO4為無機(jī)鈦源,以CO(NH2)2或NH3·H2O為沉淀劑,采用均勻沉淀法或直接沉淀法結(jié)合由SDS／CTAB／C5H11OH／H2O四元

2、體系、TritonX-100／C10H21OH／H2O三元體系或TritonX-100／H2O二元體系構(gòu)建的溶致液晶模板制備銳鈦礦型納米TiO2。利用偏光顯微鏡(POM)、低角度X射線衍射(Low-angle XKD)技術(shù)和傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR)深入考察了不同組成和溶液濃度對(duì)溶致液晶模板結(jié)構(gòu)的影響,分析發(fā)現(xiàn)隨表面活性劑濃度的增大,溶致液晶由六角狀向?qū)訝钜壕мD(zhuǎn)變,一定范圍內(nèi)改變?nèi)芤簼舛扔绊懥藢訝钜壕У挠行蛐?但未改變層狀液晶的

3、結(jié)構(gòu)。體系中的表面活性劑、醇類和水以一定方式締合,疏水作用導(dǎo)致體系無序-有序相轉(zhuǎn)變。利用傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、熱重-差熱聯(lián)用儀(TG-DTA)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)所制備的樣品進(jìn)行形貌和結(jié)構(gòu)表征。分析結(jié)果表明單純的洗滌并不能完全除掉樣品中的有機(jī)物,450℃下焙燒能完全去除有機(jī)物且使樣品由無定形轉(zhuǎn)變成銳鈦礦型。樣品較好地復(fù)制了溶致液晶的微觀結(jié)構(gòu),利用溶致液晶制備出了具有六