金紅石型納米二氧化鈦合成及晶貌控制

陳健美，楊 舟，李 偉（湖南涉外經濟學院機械工程學院，湖南長沙 410205）

·材 料·

金紅石型納米二氧化鈦合成及晶貌控制

陳健美，楊 舟，李 偉
（湖南涉外經濟學院機械工程學院，湖南長沙 410205）

采用溶膠-凝膠法制備了一系列銳鈦礦型、金紅石型和混晶納米TiO2，通過改變反應條件獲得了具有不同形貌的金紅石型樣品。借助DTA-TG技術確定所得銳鈦礦型向金紅石型發生晶型轉變的溫度，在低于晶型轉變的溫度下焙燒系列納米TiO2樣品，對樣品用XRD、TEM、IR等技術進行了表征。研究表明，緩凝劑的加入不利于金紅石型TiO2的形成，鈦原料濃度增大使樣品中金紅石型的含量增大，反應初期氨水的加入可加快體系中銳鈦礦型TiO2的生成，反應時間和陳化時間的延長有利于銳鈦礦向金紅石型的轉變。

納米二氧化鈦；金紅石型；制備與表征；晶貌控制

納米TiO2是一種理想的半導體材料，其在光電轉換、光催化及化學傳感等領域具有廣泛應用前景［1～3］。近年來，線、棒、管、球、泡沫和薄膜等不同形貌的納米TiO2已被合成［4～9］。其中，金紅石型納米TiO2由于其無毒、無味，對中長波紫外線都有良好的屏蔽作用，且吸收紫外線后不分解、不變色，具有較強的穩定性和持久性，被廣泛應用于防曬化妝品、涂料、鍍層、汽車漆等領域［10～13］。目前金紅石型TiO2主要由銳鈦礦型經高溫煅燒轉化而成，但高溫煅燒必然導致團聚，其粒徑難以控制而影響金紅石型納米TiO2的性能。本文采用溶膠-凝膠法，以TiCl4為原料，通過改變緩凝劑、酸度、鈦原料濃度和陳化時間等措施，對金紅石型納米TiO2的晶貌影響因素及最佳合成條件進行了研究。……