学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

溶致液晶模板法制备TiO_2纳米材料及其表征

作　者: 白英
导　师: 王富民
学　校: 天津大学
专　业: 化学工程
关键词: 溶致液晶模板纳米TiO2 均匀沉淀法直接沉淀法
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 61次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

纳米材料是近几年最受关注的研究领域之一,其颗粒形状、孔道结构、表面形态对材料性能影响很大。本文利用由不同的表面活性剂体系构建的溶致液晶为软模板,对合成材料的形貌及孔道结构进行控制和调节,并探讨溶致液晶相结构与最终合成材料结构和性能之间的关系,以达到对产品性能进行调控的目的。本文以TiOSO₄为无机钛源,以CO（NH₂）₂或NH₃·H₂O为沉淀剂,采用均匀沉淀法或直接沉淀法结合由SDS/CTAB/C₅H₁₁OH/H₂O四元体系、TritonX-100/ C₁₀H₂₁OH/H₂O三元体系或TritonX-100/H₂O二元体系构建的溶致液晶模板制备锐钛矿型纳米TiO₂。利用偏光显微镜（POM）、低角度X射线衍射（Low-angle XRD）技术和傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）深入考察了不同组成和溶液浓度对溶致液晶模板结构的影响,分析发现随表面活性剂浓度的增大,溶致液晶由六角状向层状液晶转变,一定范围内改变溶液浓度影响了层状液晶的有序性,但未改变层状液晶的结构。体系中的表面活性剂、醇类和水以一定方式缔合,疏水作用导致体系无序-有序相转变。利用傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、热重-差热联用仪（TG-DTA）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对所制备的样品进行形貌和结构表征。分析结果表明单纯的洗涤并不能完全除掉样品中的有机物,450?C下焙烧能完全去除有机物且使样品由无定形转变成锐钛矿型。样品较好地复制了溶致液晶的微观结构,利用溶致液晶制备出了具有六角状和立方状纳米孔结构的TiO₂以及片层状纳米TiO₂。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章文献综述  9-26
  1.1 引言  9
  1.2 纳米材料  9-13
    1.2.1 概念与分类  9
    1.2.2 性质与应用  9-10
    1.2.3 纳米Ti0_2 简介  10-11
    1.2.4 纳米材料制备  11-13
  1.3 表面活性剂及其分子有序组合体  13-15
    1.3.1 胶束  13-14
    1.3.2 微乳液  14
    1.3.3 溶致液晶  14
    1.3.4 囊泡  14-15
  1.4 溶致液晶概述  15-18
    1.4.1 液晶简介  15
    1.4.2 溶致液晶的形成机制  15-16
    1.4.3 溶致液晶的表征  16-18
  1.5 溶致液晶模板法合成材料的进展  18-23
    1.5.1 多孔纳米结构  18-20
    1.5.2 其他纳米结构  20-23
  1.6 论文选题思路、研究内容与意义  23-26
    1.6.1 选题思路  23-24
    1.6.2 研究内容  24-25
    1.6.3 研究意义  25-26
第二章 SDS/CTAB/C_5H_(11)OH/H_2O 体系构建溶致液晶制备纳米 TiO_2 的研究  26-38
  2.1 引言  26
  2.2 实验部分  26-28
    2.2.1 实验药品和试剂  26-27
    2.2.2 实验设备和表征设备  27-28
    2.2.3 溶致液晶相和样品的表征  28
  2.3 实验过程  28-30
    2.3.1 溶液制备  28-29
    2.3.2 溶致液晶的配置  29-30
  2.4 结果与讨论  30-36
    2.4.1 溶致液晶POM 分析  30-31
    2.4.2 溶致液晶FT-IR 分析  31-32
    2.4.3 FT-IR 分析  32-33
    2.4.4 TG-DTA 分析  33-34
    2.4.5 XRD 分析  34
    2.4.6 TEM 和HRTEM 分析  34-36
  2.5 本章小结  36-38
第三章 TritonX-100/C_(10)H_(21)OH/H_2O 体系构建溶致液晶制备纳米 TiO_2 的研究  38-52
  3.1 引言  38
  3.2 实验部分  38-40
    3.2.1 实验药品和试剂  38-39
    3.2.2 实验设备和表征设备  39
    3.2.3 溶致液晶相和样品的表征  39-40
  3.3 实验过程  40-42
    3.3.1 溶液制备  40
    3.3.2 溶致液晶的配制  40-42
  3.4 结果与讨论  42-50
    3.4.1 溶致液晶POM 表征分析  42-44
    3.4.2 溶致液晶Low-angle XRD 分析  44-45
    3.4.3 溶致液晶FT-IR 分析  45-46
    3.4.4 FT-IR 分析  46
    3.4.5 TG-DTA 分析  46-47
    3.4.6 XRD 分析  47-48
    3.4.7 TEM 和HRTEM 分析  48-50
  3.5 本章小结  50-52
第四章 TritonX-100/H_20 体系构建溶致液晶制备纳米Ti0_2 的研究  52-66
  4.1 引言  52
  4.2 实验部分  52-54
    4.2.1 实验药品和试剂  52-53
    4.2.2 实验设备和表征手段  53
    4.2.3 溶致液晶相和样品的表征  53-54
  4.3 实验过程  54-56
    4.3.1 溶液制备  54
    4.3.2 溶致液晶的配置  54-56
  4.4 结果与讨论  56-64
    4.4.1 溶致液晶POM 表征分析  56-57
    4.4.2 溶致液晶Low-angle XRD 表征分析  57-58
    4.4.3 溶致液晶FT-IR 表征分析  58-59
    4.4.4 FT-IR 分析  59
    4.4.5 TG-DTA 分析  59-60
    4.4.6 XRD 分析  60-61
    4.4.7 TEM 和HRTEM 分析  61-63
    4.4.8 直接沉淀法制备的Ti0_2 SEM 和HRSEM 图  63-64
  4.5 合成机理研究  64-65
  4.6 本章小结  65-66
第五章结论与展望  66-68
  5.1 全文总结  66-67
  5.2 工作展望  67-68
符号说明  68-69
参考文献  69-77
发表论文和参加科研情况说明  77-78
致谢  78

相似论文

溶胶—凝胶AAO模板法制备ITO准一维纳米结构,TB383.1
Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂（BLT）纳米管/线的合成工艺研究,TB383.1
水热法制备氧化物中空微球,TB383.4
2D人脸模板保护算法研究,TP391.41
基于距离映射码的安全指纹认证研究,TP391.4
有序多孔TiO₂薄膜的制备及其性能研究,TB383.2
不完备信息系统的完备化及其上的知识获取,TP311.13
多孔氧化铜空心微球的制备及表征,O614.121
壁上有孔的二氧化硅空心球的制备,TB383.1
驾驶员眼睛开闭状态计算机图像识别技术开发,TP391.41
基于CNN的智能交通系统多车牌定位方法的研究,TP391.41
基于支撑向量机与模板匹配的眼底图像分割,TP391.41
基于QoS感知的Web服务组合,TP393.09
基于虚拟机内存模板的云计算服务系统,TP393.09
视频跟踪中Mean-Shift算法的应用研究,TP391.41
基于服务模板的自适应工作流建模及动态执行研究,TP311.52
基于图像处理技术的锡膏印刷质量检测,TP391.41
模板独立的网页信息抽取研究,TP393.092
城市旅游电子地图交互式设计研究,P208
纳米ZnO、TiO_2改性竹材的防护性能研究,TS652
三乙醇胺为核的聚酰胺—胺树形分子的合成与应用,TB383.1