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摘要 多孔二氧化钛，是一种高效、价格低廉、环保的材料，它在不同的领域都有着不错的潜力。随着人们对于二氧化钛的深入了解，我们发现纳米级的二氧化钛会表现出传统材料所不具备的化学效应。因为它有着比表面积大、表面活性大、光催化性能好、导热性好等优点，所以在光电转化、光催化、抗腐蚀性等方面都有着较为优越的性能。 本文采用了“自上而下”法，成功制备得到了具有环带球晶结构的纳米多孔二氧化钛。首先，通过含结晶组份聚合物共混物的结晶调控，制备得到了环带球晶结构模板材料，通过纳米浇筑的方式，将二氧化钛前驱体（异丙醇钛）灌注到模板材料中。再经过水解、高温煅烧等工艺，制备得到具有环带球晶结构的多孔二氧化钛材料。研究发现，通过调控模板材料的结构，可以得到一系列具有不同环带结构的多孔二氧化钛材料。而本文中制备得到模板材料的结构，又可以通过简单地调节聚合物共混物的结晶条件而实现有效地调控。48096
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Porous titanium dioxide is a kind of high efficiency, low cost, environmental protection material, it has a good potential in different fields. As people understand titania, we found that nanoscale titanium dioxide exhibit chemical effects of traditional materials do not have. Because it has a large surface area, surface-active, good photocatalytic properties, good thermal conductivity, etc., so that the photoelectric conversion, light catalysis, corrosion resistance, etc. have a more superior performance. In this paper, the "top-down" approach, has been successfully prepared nano-porous titanium dioxide having a crystal ball ring structure. First, the regulation containing crystalline component crystalline polymer blend was prepared by a banded crystalline structure template material, by way of nano-casting, titanium dioxide precursor (titanium isopropoxide) poured into the template material. Then after hydrolysis, high temperature calcination process for preparing a porous titanium dioxide material has a crystal ball ring structure. The study found that by regulating the structure of the template material can be a series of porous titanium dioxide material has a different ring band structure. The structure templates used herein prepared material, but also by simply adjusting the conditions of crystallization of the polymer blend is achieved effectively regulated.
毕业论文关键词：自上而下； 环带球晶； 二氧化钛； 多孔 Keyword: Top-down； Banded Spherulite； Titanium Dioxide； Porous
目录
摘要..3
目录.5
1．引言..6
1.1多孔材料.6
1.2多孔材料的制备方法.6
1.2.1水滴模板法（BreatheFigure）.6
1.2.2自上而下法（TopDown）.7
1.2.3自下而上法（BottomUp）9
1.2.4热力学不相容体系制备多孔材料12
1.3本文研究的目的、意义.13
1.4本文研究思路13
2.实验部分.13
2.1主要原料与试剂.13
2.2实验设备与仪器.14
2.3制备过程14
2.3.1“自下而上”法制备环带球晶结构模板材料..14
2.3.2“自上而下”法制备环带球晶结构多孔二氧化钛.14
2.4样品表征14
3.结果与讨论..15
3.1“自下而上”法制备环带球晶结构模板材料.15
3.2“自上而下”法制备环带球晶结构纳米多孔二氧化钛..20
3.3环带球晶结构多孔二氧化钛结构的调控..21
4.结论与展望..23
参考文献.25
致谢.27
1．引 言 1.1 多孔材料 随着社会文明的发展，人类的认知也在不断地进步。越来越多的科研工作者将自己的兴趣转移到了自然界中。无论是动物、植物，都有着许许多多有趣的地方，就像竹子、蜂窝的六角形形状以及肺泡等。因此，为了让多孔高分子能同时拥有多孔材料和高分子两者性能的科学主题慢慢的进入了人类的眼球。第一，多孔材料具有低密度、高比表面积等特点，可以应用于气体吸附与储存、物质分离、催化负载、药物传输与可控释放、电化学器件以及作为制备具有特殊结构多孔材料模板等领域。第二，多孔材料易于加工。如多孔高分子可以被制造成模塑的单片形式或者薄膜，这在很多实际应用中可以产生很多显著的优势。而且它们中的一些甚至可以溶解在某个溶剂中，然后在不破坏多孔性的前提下通过溶剂技术直接加工，这相对于其它类型的多孔材料是难以想象的，如活性炭、沸石或者多孔二氧化硅。第三，高分子合成路线的多样性促进了很多多孔高分子的设计和构造，这些设计和构造能将多种化学功能合并到多孔框架或孔的表面。设计功能性多孔高分子是为了证明其刺激响应特性能力，也就是当暴露于环境刺激下可逆改变孔的结构或在开孔和闭孔状态下的转换。在一般情况下，其它多孔材料很难获得这些独特的特性。最后同样重要的，在很多应用中由于它们的有机本质，由轻元素组成的高分子框架提供了质量优势。