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修飾劑的分子結(jié)構(gòu)對納米金紅石型二氧化鈦顆粒形成的影響
* 來源: 河北麥森 * 作者: * 發(fā)表時間: 2016-06-28 08:42:21
在存在修飾劑的條件下合成的棒狀納米二氧化鈦平均長度和平均直徑均小于無修飾劑條件下制得的納米二氧化鈦粒子的平均長度和平均直徑，說明在含羥基和羧基的修飾劑中，羧基、羥基與二氧化鈦顆粒發(fā)生絡(luò)合作用，抑制了顆粒的生長。
當(dāng)草酸、檸檬酸、丁二酸、甲酸和乙酸為修飾劑時，這些修飾劑對降低棒狀納米二氧化鈦平均直徑與平均長度的強(qiáng)弱順序為草酸、檸檬酸、丁二酸、甲酸和乙酸。一般認(rèn)為，質(zhì)子酸催化了水熱合成過程中水溶性離子的縮合過程促進(jìn)了成核與晶體生長。在本研究中，當(dāng)有機(jī)酸為修飾劑時，生成的納米二氧化鈦顆粒較小，除了配合到二氧化鈦微晶r的有機(jī)酸的空間位阻作用降低了生成的納米二氧化鈦顆粒尺寸外，其所含的質(zhì)子催化了溶液中鈦離子的快速縮合成核，形成了大量的小尺寸納米二氧化鈦顆粒。
R1～R10金紅石型納米二氧化鈦的粒徑分布
當(dāng)以苯甲酸、月桂酸和沒食子酸作為修飾劑時，修飾劑對生成的納米二氧化鈦的晶體生長抑制能力的強(qiáng)弱順序為苯甲酸、月桂酸和沒食子酸，修飾劑分子的空間位阻效應(yīng)在控制晶體生長過程中起到了熏要作用。沒食子酸與苯甲酸相比，更有利于小顆粒納米二氧化鈦的生成，除r羧基配位到納米二氧化鈦上抑制了晶體生長外，沒食子酸苯環(huán)上的3個羥基亦應(yīng)和納米二氧化鈦表面有作用，從而進(jìn)一步抑制晶體的生艮。用含3個羥基的甘油做修飾劑合成的二氧化鈦比同樣含有3個羥基的沒食子酸做修飾劑時合成的二氧化鈦的平均直徑大，甘油中除了具有羥基的抑制顆粒生長的作用外，無羧基的絡(luò)合作用，且位阻影響小，因此粒子的直徑稍大一些。
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