钛酸盐纳米管的国内研究现状在人们研究得出了钛酸纳米管的水热法制备之后,利用形成黄原酸酯的方式合成了CS2改性之后的二氧化钛纳米管。通过红外光谱(FTIR),X射线衍射(XRD),拉曼光谱(DCS)透射以及电子显微镜(TEM)表征产物,并研究了水溶液中铅,铜和银离子的含量。分别进行钛酸盐纳米管和CS2改性二氧化钛纳米管的反应和吸附。科研人员经过许多的对比和实验,评估了纳米管在各种各样的形式下可以消除重金属的性能。实验结果说明,钛酸盐纳米管和CS2改性二氧化钛纳米管中重金属离子的吸附能力非常大,特别是CS2改性氧化钛纳米管去除铅离子的能力显着提高[1]。81447
还有诸多国内科研人员通过实验认为,钛酸盐纳米管外径约为10 nm,在强碱条件下通过水热法制备。产物用TEM,XRD和EDS进行表征。表征了纳米管的热稳定性和光催化活性。结果表明,纳米晶体结晶度低是比较低的,主要成分为钛酸钠,在不同的温度下煅烧对钛酸纳米管的晶体结构和光催化活性有显着影响[2]。论文网
国内的教授及其学生通过在水热条件下调节实验反应温度和氢氧化钠溶液的浓度,于钛金属的表面上获得了可控的多层钛酸盐纳米管薄膜。根据显微镜的扫描和大功率透射电子显微镜观察表明,钛的形成,多层钛酸盐纳米管膜主要是以下的四个步骤:(1)形成钛的水合和碱性钛酸盐水凝胶。(2)碱性钛酸盐水凝胶进行分解且形成层状Na2Ti3O7。(3)层状的Na2Ti3O7的生长。(4)层状Na2Ti3O7的开始裂解和多层纳米管的形成,然后形成纳米管。机械处理对Na2Ti3O7的形态和结构稳定性的影响以及多层膜的分离通过超声波方法实现。
钛酸盐纳米管是科研人员发现的新型功能材料,其之所以能够在离子交换,催化,分子吸附,化学传感器和储氢等领域得到很好地用武之地。就是因为巨大而开放的表面积与十分良好的电化学和光化学性质[3]。
通过水热法制备出来的钛酸盐纳米管,其管的直径约为5-30 nm,管的长度约为0。1-1 μm。XRD图谱显示其具有不同的性质,Na4-xHxTi2O5 (0<x<4)的分子组成在后续处理条件下,x值将随着室温下制备的钛酸盐纳米管的pH值的变化而改变,这种产物可作为纳米管结构电极,光电化学结果表明,纳米晶体纳米管产生具有n型半导体性质的阳极光电流。通过酸洗获得的纳米管的光电子转换效率高于纳米管,经过酸洗涤过之后的纳米管在电极处为0。5 V电位,当波长为330 nm时,IPCE值能够达到0。21%。
通过水热法制备出来钛酸盐纳米管,也可以把钛酸盐纳米管重新塑造,制备成纳米结构电极,继续进行光电化学的研究。钛酸盐纳米管具有独特性质,它会产生具有n型半导体性质的阳极光电流。3-甲基噻吩(PMeT)和聚(3-己基噻吩)(P3HT)改性钛酸盐纳米管显示PMeT和P3HT改变钛酸盐米管的性质而产生的光电流比纯钛酸盐纳米管的要高。钛酸纳米管PMeT和纳米管P3HT的光电转换效率分别为11。40%和0。91%。Phen异质结存在于钛酸盐纳米管PMeT,钛酸纳米管P3HT,这种异质结在一定条件下有利于光电子和空穴的分离,提高光和电的转换效率[4]。
1。2。 从Kasuga等人[5]第一次向世人宣布了可以利用水热法合成钛酸盐纳米管开始,水热方法已经广泛用于钛酸盐纳米管的制备,但大多数钛酸盐纳米管制备出来是粉末型,仅仅用于催化剂[6]电催化剂[7,8]和锂电池[9,10]方面。与之前相比,膜,涂料和复合材料在应用领域的前景更广,可用于催化剂,过滤器,敏感元件,硒电池和高特异性表面电极材料。最近几年来,钛酸盐纳米结构的材料和它的各种人为加工的复合型材料的制备和在实际中的应用已成为材料科学家和化学研究人员们钻研的重点项目[11]。Tian等人[12]利用了水热法与种子生长方法,经过不懈的努力制备出了钛酸盐纳米薄膜。Nakahira等通过水热法,利用TiO2粉末和NaOH或KOH水溶液,在特殊的反应器具里,制备钛酸盐纳米管膜。 Yada等人开始试用各种各样钛金属的不一样的形态物质。例如,线状,球形或者微管作为制备钛酸盐纳米管膜的模板,但是制备的钛酸盐膜是不稳定的,并且膜作为反应被剥离时间延长了在水热条件下,在钛金属板上制备了自支撑膜[13]和固定膜[14],详细研究了多层膜的复杂形成过程和影响形成的因素,例如控制反应温度和氢氧化钠浓度进行研究[15]。基于纳米管在电子显微镜的扫描和高分辨的透射电子显微镜(TEM),人们研究了多层形式的钛酸盐纳米管薄膜的形成机理,研究了薄膜的稳定性受机械式处理的各种影响。科研人员利用各种各样的技术实现多层膜层分层。