Матричный синтез нанодисперсного диоксида титана из тетрабутоксититана

• Автор: Колмогорцев, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Современное представление о наноматериалах9.

1.2 Методы получения наноматериалов.

1.2.1 Методы соосаждения, замены растворителя, зольгель метод, криохимический метод.

1.2.2 Методы с использованием гидротермальных и сверхкритических растворов

1.2.3 Методы с применением поверхностноактивных веществ.

1.2.3.1 Поверхностноактивные вещества.

1.2.3.2 Мицеллообразоваиие.

1.2.3.3 Диаграммы состояния систем вода масло поверхностноактивное вещество.

1.2.3.4 Метод матричного синтеза.
1.2.4 Методы синтеза из газовой фазы.
1.3 Свойства диоксида титана
1.3.1 Кристаллическая структура ТЮ2
1.3.2 Химические свойства и области применения ТЮ2.
1.3.3 Методы синтеза нанодисперсиого ТЮ2.
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НАНОМАТЕРИАЛОВ.
2.1 Химический анализ.
2.2 Рентгенографический и электронномикроскопический анализы
2.3 Совмещенный термический, термогравиметрический, масс
и ИКспектроскопический метод анализа
2.4 Методы адсорбционных измерений
2.5 Определение электропроводности и оптических свойств
растворов ПАВ тетрабутоксититан растворитель.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ
3.1 Система тетрабутоксититан этанол
3.2 Система ОПЮ вода.
3.3 Система ОПЮ этанол.
3.4 Система тетрабутоксититан ОПЮ вода.
ГЛАВА 4. СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НАНОМАТЕРИАЛОВ,
ПОЛУЧЕННЫХ В ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ ТЕТРАБУТОКСИТИТАН ЭТАНОЛ ПАВ
4.1 Синтез и свойства наноматериалов, полученных в системе тетрабутоксититан этанол ОПЮ
4.2 Синтез и свойства наноматериалов, полученных в системе тетрабутоксититан этанол ПГК
4.3 Синтез и свойства наноматериалов, полученных в системе тетрабутоксититан этанол ПЦС
4.4 Синтез и свойства наноматериалов, полученных в системе тетрабутоксититан этанол ППГ
4.5 Синтез и свойства наноматериалов, полученных в системе тетрабутоксититан этанол бромид цетилтриметиламмония
4.6 Синтез и свойства наноматериалов, полученных пиролизом тетрабутокситигана
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Диоксид титана часто используется как покрытие, которое наносят на другие пористые матрицы например, i для увеличения их удельной поверхности, механической прочности, повышения селективности катализаторов. Более подробно области применения диоксида титана рассмотрены в гл. Средняя скорость появления на рынке нанотехнологичных потребительских товаров в годы составляла 34 изделия в неделю. Больше всего наноизделий приходится на рубрику Здоровье, гигиена, красота, спорт. Самыми распространенными являются серебро изделий. Следующее место занимает углерод. Далее следуют цинк в том числе оксид цинка, титан в том числе диоксид титана, кремний в том числе диоксид кремния и золото . Таким образом, на современном этапе развития науки нанотехнологии открывают новые возможности в создании материалов с уникальными физикохимическими свойствами, обладающих широким кругом применения. Способы получения наноматериалов условно разделяют на несколько групп . К первой можно отнести методы, основанные на конденсации паров вещества в условиях, исключающих агрегацию и рост образующихся частиц . Вторая группа методов основана на использовании нанореакторов мицелл или капель микроэмульсий . Размер образующихся при этом частиц не может превосходить размер соответствующего нанореактора, поэтому указанные методы позволяют получать монодисперсные системы . Третью группу образуют методы, основанные на формировании наночастиц в растворах при поликонденсации в присутствии ПАВ . В четвертую группу входят химические методы получения высокопористых и мелкодисперсных структур, основанные на удалении одного из компонентов микрогетерогенной структуры в результате химической реакции или анодного растворения , . И, наконец, механическое измельчение и размол также используются для получения наночастиц. Методы синтеза многокомпонентных оксидных порошков из растворов надежно зарекомендовали себя при решении разнообразных задач химического материаловедения . Следует отметить, что при этом оксидные порошки получают, главным образом, на основе достаточно однородных солевых гидроксидных смесей. Высокая гомогенность получаемых промежуточных продуктов определяет низкую температуру последующей термообработки, что позволяет получить при спекании оксидный материал в нанокристаллическом состоянии. Для получения высокодисперсных многокомпонентных оксидных порошков и материалов широко применяется целый ряд методов синтеза, рассматриваемых ниже. Метод соосаждения
Методы соосаждения основаны на осуществлении химических реакций приводящих к соосаждению катионов, содержащихся в синтезируемых керамических порошках в форме нерастворимых или малорастворимых солей или гидроксидов. Этот метод используется при синтезе высокотемпературных сверхпроводников на основе купратов иттриябария, ферритов различного состава и др. Чаще других в качестве исходных растворов применяются растворы нитратов или ацетатов . Основным критерием выбора конкретной схемы синтеза является возможность осуществления полноты осаждения, что обеспечивает получение прекурсоров строго фиксированного состава , . В методе замены растворителя используется эффект высаливания резкое уменьшение растворимости солей в водноорганических смесях по сравнению с чистой водой . Метод замены растворителя удобнее всего применять в случае солей, которые обладают высокой растворимостью в воде и крайне низкой растворимостью в водноорганических смесях. Органические вещества, используемые в качестве высаливающего агента, должны обладать неограниченной растворимостью в воде. Подобным требованиям отвечает, например, ацетон, также часто используются этиловый, изопропиловый спирты. Зольгель метод, получивший широкое распространение в последние десятилетия, основан на формировании золя и далее геля из коллоидного раствора . В качестве прекурсоров используют гидролизующиеся соли либо алкоголяты различных металлов и неметаллов. Гидролитическое разложение алкоголята при взаимодействии с водой приводит к последовательному формированию сначала золя, а затем геля соответствующего гидроксида. Т1Ж4 Н ТЮ2хН ТЮ2 хН 1.