鈦酸納米管薄膜及負(fù)載氧化銀納米粒子的制備與表征.pdf

1、本工作旨在發(fā)展新的研究工藝制備具有特殊一維納米結(jié)構(gòu)的鈦氧化物薄膜及負(fù)載型鈦氧化物。利用SEM、XRD、和TEM等手段對(duì)一維納米膜層表面形貌、組成成份和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并對(duì)其物理化學(xué)性能及可能的應(yīng)用進(jìn)行初步探討。主要研究?jī)?nèi)容及進(jìn)展如下： 1.發(fā)展了一種在導(dǎo)電材料表面制備H2Ti3O7納米管薄膜及納米帶的新方法，該方法先采用水熱合成方法制備Na2Ti3O7納米管，并通過離子交換的方法制得。TBA-H2Ti3O7納米管電泳沉積液，最后利

2、用電泳沉積的方法成功制備H2Ti3O7納米管薄膜。該薄膜結(jié)構(gòu)致密均勻，厚度可控，與基體表面結(jié)合良好。該薄膜無需光照即具有超親水性質(zhì)，并可在暗態(tài)下保持較長(zhǎng)的時(shí)間。經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后，形貌基本保持不變，仍具有親水性質(zhì)，可望進(jìn)一步發(fā)展成為一種新的功能材料。 2.采用層層自組裝的方法成功地在基體(石英，玻璃)表面組裝鈦酸納米管薄膜，該薄膜透明無色，厚度可控，并對(duì)其薄膜的形貌進(jìn)行表征。該薄膜(玻璃基體)在光誘導(dǎo)的情況下，還具有超親水性，可望成為

3、一種新型的自清潔玻璃。 3.采用鈦酸納米管薄膜進(jìn)行光催化降解甲基橙和苯酚，并與納米TiO2顆粒膜做比較。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鈦酸納米管薄膜(一層厚約10nm)在沒有煅燒時(shí)，已經(jīng)具有較好的光催化性能，甚至比銳鈦礦型TiO2顆粒膜(厚為80-100nm)有更好的光催化性能。這說明透明無色鈦酸納米管薄膜在處理污水方面具有潛在的應(yīng)用前景。 4.利用sol-gel法與水熱法相結(jié)合制備了負(fù)載Ag2O的鈦氧化物，考察了水熱溫度和水熱堿度

4、對(duì)產(chǎn)物形貌的影響。(1)堿度的影響：在130℃，當(dāng)NaOH的濃度為5M時(shí)，得到的產(chǎn)物大部分為鈦酸納米帶，負(fù)載的Ag2O納米分布均勻，粒子粒徑均一，約為2nm；當(dāng)NaOH的濃度為10M時(shí)，得到的產(chǎn)物為鈦酸納米管，負(fù)載的Ag2O納米粒子分布均勻，粒徑均一，約為5nm，有少量粒子填充在納米管內(nèi)。(2)溫度的影響：當(dāng)溫度為200℃時(shí)，產(chǎn)物基本上為納米帶，溫度為130℃產(chǎn)物為納米管。上述產(chǎn)物中，Ag2O納米粒子可很好地與鈦酸納米帶互溶，從而有望成