水热法制备tio_2一维纳米材料研究进展

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1、化工进展·332·CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2011年第30卷第2期进展与述评水热法制备TiO2一维纳米材料研究进展李雪飞，矫庆泽，赵芸，黎汉生（北京理工大学化工与环境学院，北京100081）摘要：TiO2一维纳米材料因其特殊的物理化学性能，在光催化、太阳能电池和传感器等方面受到广泛关注。水热法制备TiO2一维纳米材料具有简单易行、成本低、产率高等优点。本文综述了水热法制备TiO2一维纳米材料过程中原料、反应温度和反应时间、酸洗过程等反应条件对其形貌和晶体结构的影响，探讨了其形成机理及热稳定性，以期为实现TiO2一维纳米材

2、料的形貌和晶体结构可控及应用提供借鉴。关键词：二氧化钛；一维纳米材料；形貌；晶体结构；热稳定性；形成机理+中图分类号：TQ050.421文献标志码：A文章编号：1000–6613（2011）02–0332–07Hydrothermalsynthesisofone-dimensionalTiO2nanomaterialsLIXuefei，JIAOQingze，ZHAOYun，LIHansheng（SchoolofChemicalEngineeringandtheEnvironment，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，Ch

3、ina）Abstract：One-dimensionalTiO2nanomaterialshavebeenpaidmuchattentionfortheirpotentialapplicationsinvariousfields，suchasphotocatalysis，solarcellsandgassensorsduetotheirspecialphysicalandchemicalproperties.Thesynthesisofone-dimensionalTiO2nanomaterialsbyhydrothermalmethodissimple，cheap，an

4、dhighlyefficient.Inthispaper，theeffectoftheconditionsofhydrothermalsynthesis，suchasrawmaterials，reactiontemperatureandtime，andacidwashing，onthemorphologyandcrystalstructureofthenanomaterialsarereviewed，andtheformationmechanismandthermalstabilityarealsodiscussedinordertoprovidereferencefor

5、controllingthemorphologyandcrystalstructureandapplicationsofone-dimensionalTiO2nanomaterials.Keywords：titaniumdioxide；one-dimensionalnanomaterial；morphology；crystalstructure；thermalstability；formationmechanism[1]1991年Ijima等发现的碳纳米管显示出奇异水热法是Kasuga等于1998年首先开发的，即将的物理化学特性（如独特的金属或半导体导电性、TiO2与高浓

6、度的NaOH溶液（10mol/L）充分混和极高的机械强度、储氢能力、吸附能力等），引起了后转入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中进行反应，人们对一维纳米材料的极大兴趣。随着研究的日益得到的产物用去离子水和0.1mol/L的HCl或HNO3深入，SiO2、TiO2、Al2O3、V2O5、SnO2等氧化物溶液充分洗涤即得TiO2一维纳米材料。与模板法、[2－5]一维纳米材料先后被合成出来。其中，TiO2一阳极氧化法相比，它简单易行、成本低、产率高（几维纳米材料既保持了其传统的价格低廉、化学性质乎为100%），因而成为研究的热点。稳定、无毒副作用等优点，同时又增大了比表面积，[6－7

7、]提高了吸附能力，可望提高TiO2在光催化、太[8－11][12－14][15]收稿日期：2010-06-23；修改稿日期：2010-07-23。阳能电池、传感器、催化剂载体等方面基金项目：北京理工大学基础研究基金项目（20070542001）。的应用性能而受到关注。第一作者：李雪飞（1983—），女，博士研究生。联系人：矫庆泽，目前，TiO2一维纳米材料的制备方法主要有3男，教授，博士生导师，主要从事无机功能材料、工业催化、有机-[2，16][17][18]种：模板法、阳极氧化法和水热法。其中，无机纳米复合材料功能材料开发研