二氧化钛纳米晶体在室温下制备成功


来源:科技部

标签 二氧化钛
二氧化钛常被用于油漆中的白色颜料、牙膏和防晒霜中,它具有良好的遮盖能力,还用作搪瓷的消光剂。

柏林亥姆霍茨大研究中心的化学家最近开发了一条新的合成路径,在室温下利用一个所谓的“聚合物纳米反应器”成功制备了二氧化钛纳米晶体颗粒。至今,二氧化钛颗粒要在高温下才能形成晶体结构。这种聚合物纳米反应器的核心是聚苯乙烯,外围由PNIPAM链构成的网结构包裹。化学家将这种聚合物结构放进一种以乙醇为溶剂的溶液,在其中加入一种钛化合物后就形成二氧化钛颗粒,这些颗粒均匀、有序地附着在PNIPAM网内,避免结合成过大的纳米颗粒。化学家能够通过调控反应速度,从而控制纳米晶体的大小和质量,这也保证了二氧化钛纳米晶体的结构性及其催化功能。

拓展阅读:纳米二氧化钛的制备方法主要有气相法和液相法两类。气相法制备的成品粉体纯度高、粒度小、单分散性好,但所需设备复杂、能耗大、成本高。液相法中水热合成法是常用的,通过控制热液条件,如反应温度、pH值、反应物浓度及物料配比和添加剂等可以控制生成晶体的组成、尺寸和形状。而水热温度决定着结晶活化能、溶质的浓度和溶液的过饱和度。一般来说,在其他条件不变的情况下,晶体的生长速率随水热反应温度的提高而加快,反应物的运动加快,碰撞机会增加,导致产物颗粒粒径增大。因此,在制备纳米二氧化钛的过程中,反应温度是对粉体粒度、晶型等特性有着决定作用的因素之一。
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