Cu辅助常压热退火制备TiO,2纳米线

《Cu辅助常压热退火制备TiO,2纳米线》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浙江大学硕士学位论文摘要摘要纳米结构是指其至少在某一维空间尺度处于1．100rim的结构。与传统块体材料相比，纳米结构具有许多优越的物理、化学性质和更为广泛的应用前景，因此近些年来越来越受到人们的重视。过渡族金属氧化物作为材料中非常重要的一类，在超导、巨磁阻、介电等方面中有很多优异的性质。而纳米尺度的过渡族金属氧化物纳米材料，近些年来在电池、催化剂、电致发光材料、传感器等领域展示出了广阔的应用前景，因此越来越受到人们的重视，其制备方法成为了当前材料研究的热点。本文提供了一种简单的热退火方法以制备线状

2、Ti02纳米结构。热退火方法一直难以用于高熔点金属氧化物纳米结构的制备，而本文通过引入CuCl2作为催化剂，常压下通过简单的反应过程，在较短的时间内和远低于钛熔点的反应温度下制得了金红石相的Ti02一维纳米结构。研究结果表明，仅依靠内部氧源的情况下，关键的实验参数包括活性催化物添加量、生长温度和退火时间。在850。C(接近于Cu—Ti共晶温度)退火60分钟的反应条件下，制备的二氧化钛纳米线长度在10微米以上、直径约为100纳米。在外部氧源下制备Ti02一维纳米材料的优化参数为：850。C，Cu与Ti

3、的物质量比为o．001，氧气流量为10sccm，加热时间60min，退火时间60min并且与通氧操作同步进行。在该条件下，我们得到了高密度，直径数十纳米左右、长度约几百纳米的纳米线。然而，随着我们加剧反应条件，发现所得到的一维结构逐渐被片状或者块状结构取代，因而外部氧源条件更适合于制备长度在数百纳米的Ti02一维结构。通过对实验结果的研究，我们认为本实验中二氧化钛纳米线的生长机理接近VS或者SLS模型。本方法对高熔点金属氧化物纳米线的制备具有参考意义。关键词：材料合成，纳米线，退火，Ti02n浙江大

4、学硕士学位论文摘要AbstractNanostructurematerialsaredefinedastheirhavingatleastasizeinsomedimensionbetween1and100nm，havereceivedsteadilygrowinginterestsasaresultoftheirpeculiarandfascinatingproperties，andapplicationssuperiortotheirbulkcounterparts．Transitionmeta

5、loxidesarealargefamilyofmaterialsexhibitingvariousinterestingproperties，suchassuperconductivity,colossalmagneto—resistanceandpiezoelectricity,etc．Transitionmetaloxideswithareducedsizedowntothenanometerscalearepromisingmaterialsforapplicationsinbatterie

6、s，catalysts，electrochromicmaterialsandsensors．Theabilitytogeneratesuchminusculestructuresisessentialtomuchofmodemscienceandtechnology．Inthisthesis，titaniumdioxidenanostructuresweresynthesizedbyusingasimplethermalannealingmethod，whichhasoftenbeenavoided

7、forthesynthesisofmetal-oxidenanostructuresfromhigh-meltingpointmetalssuchasTi．Thesynthesismethodintroducedinthispaperrequiresneitherhighreactiontemperaturenorcomplicatedreactionprocesses，andcanbeusedforproducingdenseTi02nanomaterialswithrelativelyshort

8、reactiontimeattemperaturesmuchlowerthanthemeltingpointoftitanium．Keysynthesisparameters，includingamountofeutecticcatalyst，growthtemperaturesandannealingtime，weresystematicallyinvestigatedbyvaryingthegrowthconditionswithoutextraoxygenbei