钛氧化合物纳米带及其复合功能材料的制备与表征

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采用碱热法制备了结晶质量较高的钛氧化合物纳米带(钛酸钠、钛酸和二氧化钛),并对其进行了相应的XRD、SEM、TEM、TG-DSC、IR和UV-Vis表征。探索了反应原料、反应温度和反应时间对纳米带形貌的影响,优化了制备条件。在此基础上,采用原位聚合法制备了钛氧化合物/聚苯胺复合纳米线,探索了复合纳米线形成均匀核.壳结构的反应条件;并对所制备的无机/有机复合纳米线进行了相应的性质表征。研究结果表明: 1.水热法制备的钛氧化合物纳米带宽度为40~200纳米,长度达几十甚至一百多微米。 2.测试结果表明,所合成的钛氧化合物纳米带产量高,质量好,呈单晶状态。 3.钛酸钠纳米带的形成为‘溶解-结晶’机制:TiO2被NaOH溶液溶解形成前驱体,前驱体结晶、取向生长形成钛酸钠纳米带。 4.钛酸钠在酸性水溶液中发生Na+和H+的交换,形成钛酸纳米带;钛酸纳米带经500℃热处理1h后,生成了锐钛矿相的二氧化钛纳米带。 5.聚苯胺能够在钛氧化合物纳米带表面形成致密的壳层,聚苯胺壳层的厚度取决于苯胺/钛氧化合物的质量比。核-壳之间存在着较强的相互作用。 6.复合纳米线形成后,与聚苯胺有关的红外吸收峰蓝移,而与钛氧化合物有关的红外吸收峰红移。 7.掺杂复合纳米线形成后,会使聚苯胺的蓝光带蓝移、红光带分裂,并在绿光区出现强的吸收峰。
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