纳米ZnO-TiO2复合粉体的制备新工艺研究

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本论文在对制备纳米ZnO及纳米TiO2的研究基础上,利用三种新工艺对纳米ZnO-TiO2复合粉体的制备进行了深入研究,为其以后的性能研究提供了更为广泛的基础。·利用尿素加压共沉淀法制备纳米ZnO-TiO2复合粉体:首先以尿素与硝酸锌及硫酸钛为原料确定了利用尿素加压法制备纳米ZnO及纳米TiO2的可行性, 并通过条件实验确定复合制备的基本条件之一即最佳反应温度。在此基础上对纳米ZnO-TiO2复合粉体的制备进行了深入研究,通过回收率的计算和差热、TEM及XRD等各种表征实验确定了最佳反应物初始浓度及合适的n(Zn(NO3)2) ∶n(Ti(SO4)2) 反应物配比值。 ·利用尿素搅拌悬浮沉淀法制备纳米ZnO-TiO2复合粉体:首先利用溶胶凝胶法及尿素搅拌法分别制备了纳米TiO2及纳米ZnO,并进行简单的表征及工艺研究,确定了制备纳米氧化锌的最佳反应物Zn(NO3)2初始浓度及最佳煅烧温度。然后重点对纳米ZnO-TiO2复合粉体的制备进行了深入研究,在一定配比下,通过回收率的计算确定了复合制备的最佳反应物Zn(NO3)2初始浓度,并与制备纳米ZnO进行了对比,讨论了反应体系中TiO2加入对产物回收率的影响;通过差热、TEM及XRD等各种表征实验对反应物配比n(Zn(NO3)2) ∶n(TiO2) <WP=4>研究了体系中TiO2的加入对产物粒径的影响,并确定了n(Zn(NO3)2) ∶n(TiO2)的最佳值。·利用直接悬浮沉淀法制备纳米ZnO-TiO2复合粉体:首先以水-乙醇混合液为溶剂利用直接沉淀法制备了纳米ZnO,通过实验研究证明了溶剂中乙醇的加入对产物粒子成长的抑制作用;然后利用直接悬浮沉淀法制备了纳米ZnO-TiO2复合粉体,并通过与纳米ZnO制备的对比,在一定的实验条件下对溶剂中乙醇的体积百分含量及沉淀剂氢氧化钠的浓度等工艺条件进行了优化选择,另外还对同样条件下煅烧制备与回流制备纳米复合粉体进行了对比研究,选择了合适的制备方式。
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