钛酸盐纳米粉体的晶体生长机理研究进展-论文.pdf

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1、第28卷第7期无机材料学报Vb1．28No．72013年7月JournalofInorganicMaterialsJu1．，2013文章编号：1000-324X(2013)07—0683—08DoI：10．3724／SP．J．1077．2013．12690二氧化钛／钛酸盐纳米粉体的晶体生长机理研究进展赵斌，林琳，陈超，何丹农2(1．纳米技术及应用国家工程研究中心，上海200241；2．上海交通大学材料科学与工程学院，上海200240)摘要：二氧化钛，钛酸盐纳米材料的晶型、尺寸、形貌和微结构等特征对物理化学性能有着至关重要的影响。晶体生长过程包括晶型

2、转变和形貌演化等行为。本文综述了近年来在二氧化钛／钛酸盐纳米粉体材料晶型与形貌的控制合成工作中，材料晶型转变和形貌演化行为方面的研究进展。对奥斯特瓦尔德规则、奥斯特瓦尔德熟化机制、柯肯达尔效应和定向附着生长模式等重要的机理进行了阐述，并将晶体生长机理应用于二氧化钛，钛酸盐纳米粉体材料的合成过程中。不仅利用上述晶体生长机理解释了不同晶型、不同形貌二氧化钛／钛酸盐纳米粉体材料的生成原因，并且利用晶体生长机理指导二氧化钛／钛酸盐纳米粉体材料晶型与形貌的控制合成工作。关键词：二氧化钛；钛酸盐；晶型转变；形貌演化；机理；综述中图分类号：TQ174文献标识码：

3、AResearchProgressonCrystalGrowthMechanismofTitania／TitanateNano—powderMaterialsZHAOBin，LINLin，CHENChao，HEDan．Nong’(1．NationalEngineeringResearchCenterforNanotechnology,Shanghai200241，China；2．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China

4、)Abstract：Chemicalandphysicalpropertiesoftitania／titanatenanomaterialsshouldbestronglyinfluencedbytheircrystallinephases，grainsizes，morphologiesandmicrostructures．Theprocessofcrystalgrowthcontainsphasetransi—tionandmorphologicalevolutionbehavior,Inthisreview,thecrystalphasetra

5、nsitionmechanismsandmorphologyevolutionmodelswereelucidatedbasedontherecentresearchworksofcrystalphaseandmorphologycontrolledsyn—thesisoftitania／titanatenano．powdermaterials，whichincludedOstwaldRipening，Ostwald’Ssteprule，OrientedAt—tachmentGrowth，KirkendallEfect，etc．Thesephase

6、transitionmechanismsandmorphologyevolutionmodelsnotonlyoferexplanationsfortheformationoftitania／titanatenano—powdermaterialswithdiferentphasesandmorphologies，butalsogiveaguidanceofphaseandmorphologycontrolledsynthesisoftitania／titanatenano-powdermaterials．Keywords：titania；tita

7、nate；crystalgrowth；morphologyevolution；mechanism；review近年来，TiO2和钛酸盐纳米粉体材料的研究与全无毒、无二次污染、成本低、原料易得等优点，可应用受到了各国科研人员的广泛关注。纳米TiO2用于空气净化、污水处理、光解水制氢、抗菌、防具有光催化能力强、化学稳定性好、抗光腐蚀、安雾自清洁、太阳能电池等诸多领域。钛酸盐纳米收稿日期：2012．11-15；收到修改稿日期：2012—12—19基金项目：上海市国际科技合作基金(11520706100)；上海市青年科技启明星计划(B类)(12QB1402

8、800)；国家国际科技合作项目(2011DFA50530)ShanghaiInternationalScienceandT