热处理对T iO纳米管结构相变的影响.PDF

V o l. 24 高 等 学 校 化 学 学 报 　 N o. 10　 2 0 0 3 年 10 月 　　　　　　　　CH EM ICAL JOU RN AL O F CH IN E SE U N IV ER S IT IE S　　　　　　　　 1838～ 184 1　 热处理对 T iO 2 纳米管结构相变的影响 1, 2 1 1 1 1 王保玉 , 郭新勇 , 张治军 , 赵彦保 , 金振声 ( 1. 河南大学特种功能材料实验室, 开封 47500 1; 2. 洛阳师范学院化学系, 洛阳 47 1022) 摘要　T iO 2 纳米管为无定形结构, 焙烧后则由无定形转变为锐钛矿型, 纳米管的管状结构被破坏, 晶型转 变是 T iO 2 纳米管的管状结构破坏的根本原因. 经热处理, 原来的 T iO 2 纳米管部分转变为长棒状的金红石型 晶柱结构, 而原料 在较大温度范围内焙烧均未出现长棒状晶柱结构; 由 → 的相变温差很大, T iO 2 T iO 2 A R 纳米管的 → 相变温度比原料约低 350 ℃; 合成的 纳米管的比表面积和孔体积很大. T iO 2 A R T iO 2 关键词　T iO 2 纳米管; 无机功能材料; 结构相变; 焙烧 中图分类号　 64 1　　　　文献标识码　 　　　　文章编号　025 10790 (2003) O A 纳米 T iO 2 是一种重要的无机功能材料, 因其具有湿敏、气敏、介电效应、光电转换、光致变色及 优越的光催化等性能, 使其在传感器、介电材料、光电材料、自洁材料和催化剂及载体等领域[ 1～ 7 ] 具有 广泛的应用前景. 研究表明, T iO 2 晶粒大小、形状、相组成、表面修饰及其它成分的掺杂等对其性能 [ 8～ 12 ] 有显著的影响 . 由于纳米管的比表面积大, 因而具有较高的吸附能力, 可望提高T iO 2 的光催化性 能及光电转换效率, 特别是若能在管中装入更小的无机、有机、金属或磁性纳米粒子组装成复合纳米 材料, 将会大大改善 T iO 2 的光电、电磁及催化性能. T iO 2 纳米管的合成方法有模板法[ 13～ 15 ] 和化学处 [ 16, 17 ] ( ) ( ) 理法 . 模板法合成的T iO 2 纳米管的管径大 100～ 200 nm , 管壁厚 10 nm , 比表面积小, 属于锐 ( ) ( ) 钛矿型; 化学处理法合成的T iO 2 纳米管的管径小 ≤11 nm