钛酸盐纳米管的水热合成及晶型研究

以锐钛矿相为主的氧化钛粉体为原料,在强碱性条件下采用水热合成法制备出外径约10nm的钛酸盐纳米管。用TEM、SEM、XRD和EDS等对不同工艺条件下获得的产物进行了表征,对其热稳定性进行了测试。研究结果表明,纳米管是在NaOH水热处理过程中形成的,而不是在清洗和浸泡过程中形成的。通过控制浸泡液的pH值,可以获得组分为NaxH2-xTi3O7或NaxH2-xTi3O7与TiO2混合物纳米管。纳米管具有较好的热稳定性,在400℃热处理后,其晶型与热处理前无明显变化,500℃热处理后,仍保持纳米管状结构。随着热处理温度的提高,锐钛矿相逐渐向金红石相转变,同时金红石型TiO2和Na2Ti3O7反应生成新的晶相Na2Ti6O13,至800℃时主要以Na2Ti6O13晶体存在,同时有少量金红石型TiO2。