市售氧化硅溶胶中钛酸四丁酯水解反应的研究开题报告

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1. 研究目的与意义

如上所述，纳米二氧化钛以其特殊的性能和广阔的发展前景引起科学家们的广泛关注。

以其独特的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子效应等性质,而呈现出许多奇异的物理、化学性质,使其在众多领域具有特别重要的应用价值和广阔的发展前景。

纳米二氧化钛是20世纪80年代末发展起来的一种新型无机化工材料，它具有比表面积大、磁性强、光吸收性好、表面活性大、热导性好、分散性好等性能，纳米tio2是当前应用前景最为广泛的一种纳米材料,具有很强的吸收紫外线能力, 奇特的颜色效应,较好的热稳定性, 化学稳定性和优良的光学、电学及力学等方面的特性。

2. 国内外研究现状分析

1．气相氧化法气相氧化法与氯化法制备普通金红石型钛白粉的原理相类似，只是工艺控制条件更加复杂和精确，其基本化学反应式为：ticl4(g)＋o2(g)→tio2(s)＋cl2(g)其工艺过程是：氮气经纯化器纯化后分成三路，一路进入ticl4汽化器携带ticl4蒸气，经电预热器预热到435℃后进入反应器；一路进入n2汽化器携带n2 蒸气，然后与ticl4/n2混合，经套管喷嘴内管进入反应器；还有一路氮气作为冷却气体进入反应器尾部，该气体紧贴器壁面运动，形成气膜，以降低壁温，减少粒子凝并，并防止粒子在反应器表面沉积；氧气经电预热器预热后，由套管喷嘴的外管进入反应器，反应器出口物料经粒子捕集系统，实现气固分离。

气相反应器中粒子形成主要经历反应、成核、晶核生长、晶型转化等基本过程2．水热法水热法通过控制溶液的压力和温度或者前驱物的水来进行反应,大多是在水热釜中完成的,其温度通常高于100℃,压力超过101.3kpa,最常用的前驱物为ti(so4)2、钛酸丁酯和钛的卤化物等，釜中的溶液量和温度决定了其压力。

kasuga等人把纳米二氧化钛投入到氢氧化钠浓度为2.5－20mol/l的溶液中,利用水热釜在110℃下反应了20h，最终得到了二氧化钛纳米管;feng等人将氯化钛和饱和氯化钠在160℃下水热反应了2h,最终制得了二氧化钛纳米棒。

3. 研究的基本内容与计划

实验材料与仪器表2.1实验材料与仪器类别 材料名称 规格 产地 钛酸四丁酯 无水乙醇 材料 冰醋酸浓硝酸去离子水 试剂均为市售分析纯样品 仪器 真空干燥箱电热恒温鼓风干燥箱数字ph计定时恒温双向磁力搅拌器 钨灯丝扫描电镜x射线衍射仪烧杯玻璃棒 实验步骤①取洗净干燥的两个烧杯，在一个烧杯中依次加入溶剂无水乙醇、抑制剂冰醋酸，放在搅拌器上搅拌，同时缓慢滴入酞酸四丁酯，配成溶液a。

②另一个烧杯中依次加入无水乙醇、去离子水、三乙醇胺和少量硝酸配成b溶液，用超声波震荡器使溶液混合均匀。

③在a溶液继续搅拌约30min后用滴定管缓慢将b溶液滴入a溶液中。

4. 研究创新点

本课题在氧化硅胶溶液体系下制备tio2纳米材料，存在诸多方向的影响。

所以本实验研究在加水量、加醇量、加酸量以及改变溶液ph条件下对制备tio2纳米材料的影响。

所以认为具有在不同条件下研究tio2纳米材料的创新点，故认为有研究特色与寓意。