电子束影响Sol-gel TiO2相变与显微结构研究
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更新于2024-08-12
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"电子束对Solgel法制备的TiO2的显微形貌和相变的影响 (2004年)"
本文主要探讨了电子束对Sol-gel法制备的TiO2纳米粉末的显微形貌和相变的影响。Sol-gel是一种常用的制备纳米材料的方法,通过该方法可以得到粒径小、分布均匀的TiO2粉末。TiO2具有多种晶体结构,包括无定形、锐钛矿相和金红石相,它们的性质和应用领域各不相同。
在实验中,作者首先使用X射线衍射(XRD)技术分析了不同热处理温度下TiO2样品的相结构和尺寸。结果显示,250℃以下干燥的样品呈现无定形状态,360℃和600℃热处理后,样品主要由锐钛矿相构成。当热处理温度升至750℃,样品中出现锐钛矿和金红石两相共存,其中锐钛矿占30%,金红石占70%。进一步提高温度至950℃,所有样品完全转化为金红石相。
随后,通过透射电子显微镜(TEM)和散射电子探测器(SED)的原位分析,研究了电子束对TiO2的影响。在电子束照射下,不同结构的TiO2表现出不同的相变行为。110℃干燥的团聚体在短时间内未观察到锐钛矿和金红石相的转变,而在250℃和360℃加热的样品中,电子束诱导了金红石相的形成,甚至可能导致全部转化为金红石相。有趣的是,随着颗粒尺寸的增大,电子束对相变的影响减弱,600℃保温1小时的样品在电子束照射下短时间内没有出现金红石相。
此外,当样品处于锐钛矿和金红石双相状态时,电子束似乎加速了金红石相的形成,这可能与氧缺陷的增加有关。在电子束作用下,无定形的TiO2样品中还意外地发现了TiC相的存在,这提示了电子束照射可能导致其他化学反应的发生。
关键词:电子束、Sol-gel法、TiO2、相变、显微形貌
该研究揭示了电子束对Sol-gel法制备的TiO2纳米粉末的重要影响,包括促进相变和改变显微形貌。这些发现对于理解TiO2的合成过程以及优化其性能具有重要意义,同时也为利用电子束调控纳米材料的结构提供了新的视角。
2020-02-28 上传
2021-02-11 上传
2021-06-13 上传
2024-09-10 上传
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