溶剂热法合成锐钛矿型二氧化钛纳米晶的形状演化规律.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebaoFebmaryActaP．-Chim．Sin．2016，32(2)，581—588581[Article]doi：10．3866／PKU．WHXB201512014www．whxb．pku．edu．ca溶剂热法合成锐钛矿型二氧化钛纳米晶的形状演化规律徐正侠杨继涛刘康’郭小强’(燕山大学建筑工程与力学学院，河北秦皇岛066004；。中原工学院能源与环境学院，郑州450007)摘要：以钛酸四丁酯为前驱体，乙醇为溶剂，月桂酸和十二胺为共同稳定剂，采用溶剂热法制备了不同形状的锐钛矿型二氧化钛纳米晶。利用透射电子

2、显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换f／~I-(FTIR)光谱和热失重-差热分析(TG-DTA)等技术对纳米晶的结构、尺寸、形貌及形状进行了系统的表征，并探讨了月桂酸与十二胺不同配比时纳米晶的形状演化规律。结果表明：用溶剂热法在不同配比情况下获得的二氧化钛均为锐钛矿相；在月桂酸与十二胺总摩尔量不变的情况下，随着十二胺含量的增加，二氧化钛纳米晶的形状由球形逐渐演化为棒状，且结晶化程度在两者摩尔比为1：1时最好；月桂酸与十二胺稳定剂与纳米晶内核之间以桥接配位体的形式结合，且稳定剂在样品中的含量约为5％。关键词：锐

3、钛矿；二氧化钛纳米晶；溶剂热法；纳米棒；形状控制中图分类号：O641．4ShapeEvolutionBehaviorofAnataseTitaniaNanocrystalsv／atheSolvothermaIMethodXUZheng-Xia’’YANGJi—TaoLIUKang’GUOXiao·Qiang’fCollegeofCivilEngineering＆Mechanics,YanshanUniversity；Qinhuangdao066004,HebeiProvince,R．China；SchoolofEnergyandEnvironmen

4、tEngineering,ZhongyuanUniversityofTechnology,Zhengzhou450007,R．China1Abstract：Anatasetitaniananocrystalswithdifferentshapesweresuccessfullypreparedbyasolvothermalmethod，usingtitaniumbutoxideasaprecursor,ethanolasasolvent，andIauricacidanddodecyIamineasstabilizingagents．Thestruc

5、ture，size，morphology,andshapeofthenanocrystalswerecharacterizedbytransmissionelectronmicroscopy(TEM)，selectedareaelectrondiffraction(SAED)，X．raydiffraction(XRD)，Fouriertransmissioninfrared(FTIR)spectroscopy,andthermogravimetric-diferentiallhermaIanalysis(TG-DTA)．Wediscusshowth

6、eratioofIaudcacidtododecylaminecaninfluencetheshapeofnanocrystais．XRDresultsindicatethatthephaseoftitaniananocrystalssynthesizedunderdiferentconditionsiSpureanatase．Theshapes0ftitaniananocrystalsgraduallyevolvefr0mspherestorodswithincreasingdodecylaminecontentfatconstanttotaIm

7、olarcontentoflauricacidanddodecylamine)．Thecrystalinityofanatasetitaniananocrystalspreparedatamolarratioof1：1(1auricacidtododecylamine)wasbetterthanthatofnanocrystalspreparedatothermolarratios．Thestabilizingagentsandnanocrystalcorewerecombinedbyabridgingcoordinationligand，andt

8、hecontentofstabilizingagentsinsampleswasabout5％．KeyWords：Anat