TiO_2微球的合成及其自组装研究Synthesis and self assembly of TiO_2 microspheres.pdf

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1、乂连键占大聋＇ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ损王草恆巧文Ｍ乂ＳＴＥ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ幽、Ｔｉ化微球的合成及其自组装研究学科专业堡通化堂作者姓名夏继盤指县巧师武素丽副教授答辩日期２０Ｊ５＾６＾８＿Ｓ硕古学位论文Ｔｉ〇２微球的合成及其自组装研究ｎｔｈｅｓｉｓＴａｎｕｍｏｘｄｅｃｒｏｓｈｅｒｅｓａｎｄ－ＳｏｆｉｔｉＤｉｉＭｉＳｅｌｆＡｓｓｅｍｂｌｙｐｙ作者姓名：夏洪波

2、学科、专业：应用化学学号：２１２０７１１３指导教师：武素丽副教授－－完成日期；２０１５０４２８乂蓮巧Ｘ乂缘ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除义中己经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体＆经发表的研究成果，也不包含其他己申请一学位或其他用途使用过的成果。与我同工作的罔志对本研究所做的贡献

3、均邑在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：ＴｉＯ，微煉的合成及其白组装研究〇ｆ作者签名日期：２；ｒｒ日；年月大连理工大学硕±学位论文摘要－近红外光区低吸收的特点Ｔ，成为优良的制备光子ｉ〇２材料因具有高折射率和可见晶体的备选材料。因为组装单元的单分散性和Ｚｅｔａ电位对光子晶体的制备是非常重要的一直是光子晶体领域一，故而控制合成高Ｚｅｔａ电位的单分散的Ｔｉ〇２纳米微球个热点话题。由于铁源高水解特性导致水

4、解过程中的连续成核和生长，从而影响产物的形貌和一直致力于抑制紋源水解速度Ｗ控制产物形貌单分单分散性，为了解决这个问题，人们－凝胶法合成Ｔ散性的研究。本论文的主要内容为研究不同配体体系对溶胶ｉ〇２纳米微球的作用一，同时通巧探索合成条件制备出粒径均的合适大小的Ｔｉ〇２纳米微球，并研究了单分散Ｔｉ化纳米微球的自组装现象。－在溶胶凝胶反应体系中，往往需要加入配体来降低镜源的水解速度。在反应体系一中加入元饱和脂肪酸为配体，簇基能与铁酸正下醋发生置换反应，生成水解能力弱的拨酸盐，因而有

5、利于粒径窄分布的形貌规整的Ｔｉ〇２的合成，通过改变酸的碳链长度、用水量和反应温度来调节产物的形貌和粒径。一通过元饱和脂肪酸配体体系合成的Ｔｉ〇２产物由于颗粒表面烧基团的存在而表现出疏水性，为了制备更适合组装光子晶体的表面亲水、电位可调的Ｔｉ〇２产物，本论文一一Ｈ进步选择了种双官能团化合物琉基乙酸，在琉基己酸配体体系中，调节Ｃ２Ｈ５Ｏ／Ｈ２Ｏ８０－２８０ｒｎｎ的单分散Ｔ摩尔比，可ｔＵ得到粒径范围为１ｉ〇２纳米微球，其规律是随加水量的增加，，，粒径逐渐减小同时制备的Ｔｉ〇２纳米微

6、球表面由于有酸性基团ＳＨ的存在因此通过调节ｐＨ可Ｗ改变其Ｚｅ化电位，从而有利于光子晶体的制备。一Ｔｉ〇在本论文中，研究了不同碳链长度的元饱和脂肪酸对２纳米微球形貌和粒径的影响，通过改变反应过程中的反应条件可Ｗ合成出多种粒径的Ｔｉ〇２纳米微球；同时－首次将琉基石酸引入了溶胶凝胶法并制备出粒径可调的单分散的Ｔｉ〇２纳米微球，并对不同ｐＨ条件下的Ｔｉ化胶体溶液进行了Ｚｅｔａ电位测试。应用水／空气相界面法和油／水相界面法两种自组装方法研究了不同配体体系合成的单分散Ｔｉ〇２纳米微球

7、的自组装现象。研究发现，水／空气相界面自组装法是实现琉基立酸配体体系合成的单分散Ｔ一ｉ化纳米微球有序自组装的个较为切实可行的办法。一关键词：Ｔｉ化；光子晶体；自组装；元饱和脂肪酸；窥基乙酸－－ＩＴｉ〇２微球的合成及其自組装研究ｉ－ＳｙｎｔｈｅｓｓｏｆＴｉｔａｎｉｕｍＤｉｏｘｉｄｅＭｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓａｎｄＳｅｌｆＡｓｓｅｍｂｌｙＡｂｓｔｒａｃｔＴｉ〇２ｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｏｎｅｆ化ｅｂｅｓｔｏｔ：ｅｎｔｉａ］ｉｄａｔｔｏｆａｂｒｉｃａｔ

8、ｅｈｏｔ：ｉｃｃｒｓｔａｌｓｄｕｅ！：〇ｏｃａ打ｄｅｓｏｎｐｐｙｔｓ－ｉｈｉｇｈｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘａｎｄｌｏｗａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｉｎｔｈｅｖｉｓ化ｌｅａｎｄｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｒｅｇｉｏｎｓ．ＢｅｃａｕｓｅｔｈｅｍｃｍｏｄｉｓｅｒｓｉｔａｎｄＺｅｔｔｐｙ：ａｐｏ化打ｉａｌｏｆａｓｓｅｍｂｌｙｕｎｉｔａｒｅｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｐｒｅｐａｒｉｎｇｐｈｏＵ