纳米tio2墨水的制备及表征

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1、硕士学位论文纳米TiO2墨水的制备及表征FORMATIONANDCHARACTERISTICSOFNANO-TITANIAINK熊瑶哈尔滨工业大学2016年12月万方数据国内图书分类号：TG146学校代码：10213国际图书分类号：620.3密级：公开工程硕士学位论文纳米TiO2墨水的制备及表征硕士研究生：熊瑶导师：李明雨教授申请学位：工程硕士学科：材料工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2016年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:TG146U.D.C:620.3Disser

2、tationfortheMaster’sDegreeofEngineeringFORMAtIONANDCHARACTERIZATIONSOFNANO-TiTANIAINKCandidate：XiongYaoSupervisor：Prof.LiMingyuAcademicDegreeAppliedfor：Master’sDegreeofEngineeringSpeciality：MaterialEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：Dec

3、ember,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要纳米TiO2因其优异的光催化性能和紫外吸收性能，再加上其无毒、化学性质稳定等特性，被广泛应用于光催化和光生电领域。在实际生产中，纳米TiO2常以薄膜的形式存在，然而目前工业上大面积制备尺寸均匀、厚度可控、基底选择多的薄膜仍是一个难点。喷墨打印法在制备纳米TiO2薄膜的应用中呈现出巨大的研究价值，其制备过程前驱体利用率高、涂覆面积大、厚度可控、

4、对基底热稳定要求低，并且操作简单、成本低。在采用喷墨打印法制备纳米TiO2薄膜的过程中，制备分散性好的纳米TiO2墨水是其重点和难点。本论文旨在制备出符合喷墨打印要求、后续可用于自清洁玻璃和紫外探测装置的纳米TiO2墨水，同时研究其分散体系的性质和规律。整个研究内容分为两部分。一是采用溶剂热法制备出10nm左右的锐钛矿纳米TiO2颗粒。该晶粒尺寸和晶型的纳米TiO2，光催化活性高，具有良好的电子注入效率和传导性能，适用于自清洁玻璃和紫外探测装置。本论文研究了反应物中异丙醇和蒸馏水的量对纳米TiO2晶粒尺寸和晶型的影

5、响。结果发现，异丙醇和蒸馏水含量的增加不同程度地抑制了晶粒的长大，异丙醇起到了促进锐钛矿相形成的作用，而蒸馏水抑制锐钛矿的形成。当加入的异丙醇为30ml，蒸馏水为10ml时，制备出的纳米TiO2颗粒最符合喷墨打印的要求。二是研究纳米TiO2颗粒的分散机理，包括pH对纳米TiO2悬浊液分散性的影响和三种不同的分散剂含量的变化对纳米TiO2悬浊液的影响。结果发现，该纳米TiO2在水中的等电位点为pH=4.6。当pH处于等电位点时，悬浊液分散性最差，当pH等于9时，分散性最好，吸光度达到了0.689。以水为分散介质，在含

6、有1g纳米TiO2的100ml溶液中，加入0.002g六偏磷酸钠，超声分散后，其分散性达到最佳，吸光度为0.895，平均粒径为131.5nm。关键词：喷墨打印；纳米二氧化钛；锐钛矿；分散性-I-万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractBecauseofitsexcellentcatalyticandultravioletabsorptionperformance,non-toxic,stablechemicalproperties,nano-TiO2arewidelyusedinlightcataly

7、sisandlightelectricfields.Inactualproduction,nano-TiO2oftenexistsintheformofthinfilms.However,thepreparationoflargearea,controllablethicknessisstilladifficultproblem.Ink-jetprintinghasbeenagreatmethodduetoitshighutilizationrateoftheprecursor,controllableofthet

8、hickness,simpleoperation.Forthepreparationofnano-TiO2thinfilmbyink-jetprinting,thedispersionoftheinkisthemostimportant.Thisacticleisaimedtopreparenano-TiO2inkusedforself-cleaninggl