摘  要：本文采用条件温和、环境友好的水热法合成TiO2纳米管。采用扫描电镜（SEM）和X-射线衍射（XRD）对纳米管进行表征。分析结果表明NaOH浓度的改变会对TiO2纳米管的成形产生影响。在一定范围内，水热反应时间的变化会影响纳米管的形貌和尺寸。在不同NaOH浓度下得到了晶相构成不同的TiO2纳米管，这表明不同NaOH浓度和水热反应时间会影响纳米管晶相。82456

毕业论文关键词：TiO2；纳米管；水热反应 

Study on Preparation and Properties of TiO2 Nano Structured Materials

Abstract: In this paper, TiO2 nanotubes were synthesized by hydrothermal method with mild conditions and environmental friendliness, The nanotubes were characterized by scanning electron micoscopy (SEM) and X-raydiffraction (XRD)。 The analysis results showed that the change of NaOH concentration could affect the formation of TiO2 nanotubes。 In a certain range, the change of hydrothermal reaction time could affect the morphology and size of the nanotubes。 Different TiO2 nanotubes were prepared by different concentrations of NaOH, which indicated that the different NaOH concentrations and hydrothermal reaction time could affect the crystalline phase of the nanotubes。

Key Words: Titanium Dioxide; Nanotube; Hydrothermal 

目    录

摘  要 1

引  言 1

1 实验部分 3

1。1 仪器及试剂 3

1。2 实验过程 3

1。3 样品表征 4

2 结果与讨论 4

2。1 SEM形貌分析 4

2。2 X-射线衍射图谱分析 6

3 结  论 7

参考文献 8

致  谢 10

 TiO2纳米结构材料制备及性能研究

引 言

1972年科学研究者在自然杂志上发表了水在半导体TiO2电极上被光催化分解的论文[1]，光催化研究的新篇章也由此展开。半导体材料自从被发现以来，在社会生活、国防军事以及各类科学研究方面发挥着越来越大的作用，例如：GaAs、TiO2、SnO2、ZnO、Cu2O、Fe2O3等半导体材料的广泛应用[2]。高催化活性、高稳定性、对生物体无害、价格低廉等优点使纳米TiO2材料在气体净化、电致变色、污水处理、牙膏、化妆品、涂料、光电等方面得到大规模应用。但纳米TiO2仅能吸收利用太阳光中极少一部分的紫外光，在太阳能中占比太低，致使其不能有效的利用太阳能；次之，纳米TiO2催化剂颗粒在催化反应后不易沉降致使其与产物不易分离，损失活性也极大，这都不符合化学绿色发展理念；最后，量子效率过低，不能用来处理数量大、高浓度的工业废水。

上述问题都限制了纳米TiO2的大规模应用。为了解决纳米TiO2应用中存在的种种问题，国内外的研究工作者的研究主要集中到了以下几点：(1)提高光催化反应体系的反应活性,提高其催化效率；(2)实现在可见光范围内的催化，提高对太阳能的利用率；(3)实现催化剂与反应液的固液分离回收。而使纳米级TiO2非均相光催化技术大规模应用到实际工业生产中。近年来，国内外研究者的研究都集中到了通过修饰和改性纳米TiO2来提高其在催化反应中的催化效率。如金属离子掺杂[3]、贵金属沉积[4]、半导体耦合[5]、催化剂的负载[6]等。相关研究结果也表明，纳米材料的形貌、尺寸会影响其性能，因而当前大量研究工作者也在想方设法制备形貌与尺寸可控的纳米材料。研究工作者已经通过优化合成工艺制备出了各种不同形貌结构的TiO2催化剂，如空心微球[7]、纳米纤维[8]、纳米管[9]、核壳结构[10]、三维花瓣状结构[11]、“榴莲状”中空微球[12]，以及其它一些特殊结构的TiO2催化剂。论文网