微乳液反應(yīng)法制備納米二氧化鈦及其反應(yīng)條件對粒徑和形貌影響的研究.pdf

1、納米TiO2是一種附加值很高的重要無機(jī)功能材料。由于其具有良好的耐候性和耐腐蝕性，比表面積大，表面活性高，抗紫外線能力強(qiáng)，良好的光吸收性等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于涂料、感光材料、環(huán)境工程材料、塑料、食品包裝、化妝品、光催化劑等領(lǐng)域。而粒子的顆粒形貌和尺寸是影響其使用性能的一個重要因素。有關(guān)不同形貌納米材料制備的方法多種多樣，其中，微乳法因不需特殊的儀器和極端條件，引起了人們的廣泛關(guān)注。然而，調(diào)研表明，TiO2納米粒子制備方面己有許多相關(guān)研究，但

2、微乳液法合成其納米棒、納米線、納米管等不同形貌的研究未見報道；有關(guān)微乳液中不同形貌納米粒子形成機(jī)理的探討較少。在這種背景下，開展對微乳液中不同形貌納米粒子制備的探索性研究將是十分有意義的工作。本論文的主要內(nèi)容如下： (1)以廉價的無機(jī)鹽TiC14作為鈦源，分別采用OP-10/正戊醇/環(huán)己烷/水、TX-100/正己醇/環(huán)己烷(煤油)/水和CTAB/正丁醇/環(huán)己烷/水組成的不同W/O微乳體系制備TiO2納米粒子，用X-射線粉末衍射(

3、XRD)和透射電子顯微鏡(TEM)對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、粒徑、形貌和性質(zhì)進(jìn)行了分析與表征。實(shí)驗結(jié)果顯示，合成出的TiO2粒子大小均勻，分散性較好。水與表面活性劑摩爾比(ω)是影響納米TiO2粒子尺寸的主要因素。納米TiO2平均晶粒粒徑隨著水與表面活性劑摩爾比(ω)的增加而增大。納米TiO2粒子的團(tuán)聚程度受ω影響，隨著ω的增加，納米TiO2粒子的團(tuán)聚程度明顯加劇。 (2)采用OP-10/正戊醇/環(huán)己烷/水溶液所形成的W/O型微乳液作軟模板

4、，合成出了棒狀、線狀和管形等不同形貌的TiO2納米粒子。利用XRD和TEM分別對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征。研究了微乳液中水與表面活性劑的摩爾比(ω)、反應(yīng)物濃度、陳化時間等條件對產(chǎn)物形貌的影響。探討了W/O型微乳液體系中不同形貌TiO2納米粒子的形成機(jī)理。實(shí)驗結(jié)果顯示，水與表面活性劑摩爾比(ω)是影響TiO2納米晶的形貌的最主要因素，隨著ω的增大，形貌發(fā)生了明顯的變化；隨著反應(yīng)物濃度的增大和延長陳化時間，TiO2納米線的長度和直徑都有