水热法制备纳米tio2及影响因素的研究

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1、~毕业论文题目：水热法制备纳米TiO2及影响因素的研究学院：物理与电子工程学院专业：物理学毕业年限：2014届学生姓名：苏小峰学号：201072010252~~~指导教师：陈建彪~~~目录摘要11.引言12.纳米TiO2简介22.1纳米TiO2的晶体结构22.2纳米TiO2的性能32.3纳米TiO2的制备方法33.水热法43.1水热法简介43.2水热反应的基本原理43.3水热反应的主要特点54.水热法制备不同形态二氧化钛纳米材料54.1水热法制备TiO2纳米管54.2水热法制备TiO2纳米棒(线)64.3水热法制备TiO2

2、纳米带74.4水热法制备TiO2纳米片85.水热制备纳米TiO2的影响因素85.1前驱体85.2温度105.3溶液pH值115.4反应时间126.总结13~~~参考文献13致谢17~~~水热法制备纳米TiO2材料及其影响因素的研究姓名：苏小峰指导老师：陈建彪届别：2014届专业：物理学班级：2班学号：201072010252摘要：纳米TiO2因具有良好的光催化活性、光电转化、光致发光特性等优点而倍受关注。在其众多制备方法中，水热法具有操作工艺简单、成本低廉、不产生二次污染等优点。本文简述了水热法制备的机理及其特点，介绍了常

3、见的二氧化钛纳米管、棒、带及片的水热法制备，详细考察了水热合成中前驱体浓度、溶液pH、反应温度和反应时间对所制备的纳米TiO2晶型、形貌和晶粒尺寸的影响。结果表明：溶液pH值主要决定产物的晶型，水热反应温度决定产物生长维度，而前驱体浓度和反应时间是影响产物晶粒尺寸和形貌的主要因素。关键词：二氧化钛；水热法；纳米材料；Abstract:Becauseoftheadvantagesofhighphotocatalyticactivity,goodphotoelec-tricconversion,thephotoluminesc

4、encepropertiesandsoon,Nano-TiO2materialshavebeenresearchedwithmuchinterestathomeandabroad.Amongthemethodspreparednano-TiO2,hydrothermalsynthesisissimpleandlowcostmethodwithnosecondarypollution,whichisapopulartopic.Thispaperdescribestheformationmechanism,characteri

5、sticsandfourproductsofnanotube,nanorod,nanobeltandnanosheetofhydrothermalmethod.Moreimportantly,theeffectsofprecursorconcentration,solutionpH,reactiontemperatureandreactiontimeonthepreparationofnano-TiO2polymorphs,morphologyandgrainsizeareemphaticallyintroduced.Th

6、eresultsshowthatthepHvaluecanresultinsomechangesofcrystalstructure;theproductofthehydrothermalreactiontemperaturedeterminesthedimensionsofgrowth,whereastheprecursorconcentrationandreactiontimesaremajorfactorstoinfluencethegrainsizeandmorphologyofproduct.~~~Keyword

7、s:TiO2;hydrothermalmethod;nanomaterials引言二氧化钛(TiO2)作为一种化合物半导体，具有良好的禁带宽度、较高的催化活性、抗光腐蚀及无毒、稳定性好等优点。常见的TiO2有锐钛矿、金红石和板钛矿三种晶型结构，其中锐钛矿和金红石型TiO2在力学、电学、介电、磁学、光学以及热学性能上具有很好的应用价值。纳米级的TiO2由于它的粒径小，表面活性高，具有独特的小尺寸效应，表面效应，量子效应。除此之外，TiO2纳米结构表现出的不同与其体材料的特殊性能，又为其提供了更广阔的应用领域。例如：尺寸小于1

8、.5nm的TiO2纳米颗粒由于量子尺寸效应出现了禁带宽度随尺寸变化而变化的现象[1]；使得纳米TiO2中存在着块体材料所不具备的发光效应；TiO2纳米结构表现出了较强的场致电子发射效应[2]。但纳米TiO2的性能受材料的形貌、微观结构以及合成方法等诸多因素的影响。在本文中，我们主要调研了关于水热法制备纳