水热法合成高径比金红石型纳米TiO2的可控制备

该篇论文《水热法可控合成的高径向比金红石型纳米TiO2颗粒》发表于2010年4月的东华大学学报(自然科学版)，作者王美文和周兴平。他们利用异丙醇钛作为原料，在浓酸环境下，通过水热法在低温条件下成功制备出了具有高径向比的金红石型纳米TiO2颗粒。这项研究的重点在于探索和优化合成过程中的关键参数对产物形态和粒径的影响。 首先，酸浓度被证明对产物有着显著影响，通过调整酸浓度可以控制纳米TiO2的尺寸和形状。聚乙二醇4000(PEG4000)、十六烷基溴化铵(CTAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)等添加剂也被引入实验中，这些表面活性剂能够调控纳米粒子的聚集行为，从而影响其最终的分散度和形态。 论文创新性地运用Zeta电位仪测试了金红石型和锐钛矿型纳米TiO2颗粒对氢离子(H+)的吸附能力，这一结果揭示了金红石型纳米TiO2呈针状结构的关键原因。这种针状结构的形成可能与它们对酸性环境的特殊反应特性有关，这为理解纳米TiO2的自组装行为提供了新的视角。 通过透射电镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)技术，研究人员确证了合成出的纳米TiO2为金红石型，其颗粒呈现棒状结构。这意味着通过精确的工艺控制，可以制备出粒径分布均匀的纳米TiO2，这对于其在光催化、光电转换等领域应用具有重要意义。 这篇论文不仅报告了一种新型的水热合成方法，还深入探讨了影响金红石型纳米TiO2颗粒性能的多种因素，为后续的研究和实际应用提供了有价值的数据和理论依据。对于那些关注纳米材料制备以及功能性质调控的科研人员来说，这篇文章提供了宝贵的知识和技术指导。