过氧钛酸水热合成锐钛矿相二氧化钛纳米棒溶胶

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1、万方数据第24卷第4期2009年7月无机材料学报JournalofInorganicMaterialsV01．24，No．4Jul．，2009文章编号：1000．324X(2009)04-0675-05DOI：10．3724／SP．J．1cr77．2009．00675过氧钛酸水热合成锐钛矿相二氧化钛纳米棒溶胶李爽，张青红，李耀刚，王宏志(东华大学纤维材料改性国家重点实验室，教育部先进玻璃制造技术工程中心，上海201620)摘要：以双氧水溶解水合氧化钛沉淀得到的水溶性过氧钛酸水溶液为前驱体，用水热法制备了透明的锐钛矿相

2、二氧化钛溶胶．用XRD、UV．Vis、PL、Fr—Raman和TEM测定手段对溶胶中的晶粒进行了表征．结果表明：溶胶中二氧化钛纳米晶为锐钛矿相，晶粒为梭形棒状，并沿c轴定向生长，晶粒的平均直径小于10nm，其发射峰约在368nm处显示特征的带隙发光．水热时间的延长有利于晶粒“定向附着”生长，120。C时当水热时间由4h延长至24h时，可得到结晶完美、长径比接近10的二氧化钛纳米棒，并且其发光强度也有所增强．关键词：水热法；过氧钛酸；二氧化钛；定向附着中图分类号：TB44文献标识码：APreparationofAnat

3、aseTi02NanorodsSolbytheHydrothermalTreatmentofPeroxotitaniumAcidLIShuang，ZHANGQing—Hong，LIYao—Gang，WANGHong-Zhi(StateKeyLaboratoryforModificationofChemicalFibersandPolymerMaterials，EngineeringResearchCenterofAdvancedGlassesManufacturingTechnology，MinistryofEduc

4、ation，DonghuaUniversity，Shanghai201620，China)Abstract：Transparentanatasetitaniumdioxidesolwaspreparedbythehydrothermaltreatmentoftheperox-otitaniumacid(PTA)asprecursor，PTAwassynthesizedbythereactionofhydrogenperoxidewiththewell—washedwettitaniaprecipitates．TheT

5、i02nanoparticleswerecharacterizedbyXRD，UV—Vis，PL，vr-RamanandTEM．Itisconfirmedthenanoparticlesaleshuttle-likeandintheanatasephasewithaveragediameterlessthan10nm，mostofwhichgrowalongthec·axis．TheTi02solshowsaband—gapemissionatthewavelengthof368nm．Prolongingthehyd

6、rothermaltimemakesTi02nanoparticlesalignandformtheIon—gernanorodswithaspectratiomorethan10v／atheorientedattachmentmechanism．Moreover，morestrongeremissionisobservedinthesolpreparedforaprolongedhydrothermaldurationduetotheformationofmorelongernanorods．Keywords：hy

7、drothermalmethod；peroxotitauiumacid；titania；orientedattachment二氧化钛是一种宽带半导体材料，在光催化及染料敏化的太阳能电池(DSSCs)等方面有着广阔的应用前景，受到日益广泛的关注⋯．二氧化钛的同质异形体有锐钛矿、金红石和板钛矿，其中锐钛矿二氧化钛在光催化和DSSCs等方面表现出优异的性能，其性能强烈地依赖于结构、结晶度及晶粒尺寸．二氧化钛一维纳米材料具有特殊的电学和光学等性能，成为近年来研究的热点¨⋯．收稿日期：基金项目：作者简介：以钛醇盐为钛源，用S0

8、1．Gel法得到无定形二氧化钛的有机介质溶胶怕J，成膜后需经近600℃的煅烧以提高二氧化钛的结晶度并消除其中大量的有机溶剂．该温度可导致玻璃软化，钠离子会迁移到二氧化钛层导致其光催化等性能的下降，也会导致导电玻璃ITO导电层的电阻急剧上升．制备锐钛矿TiO：溶胶的方法还有：无定形TiO：低温解胶L6剖和沉淀啷胶一J．沉淀一解胶利用钛盐生成沉淀经