【摘 要】
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纳米粒子的各种性质和应用与其自身形貌、晶型以及组份等紧密相关,尤其是形貌,因此对纳米粒子的可控制备对其性能的调控和应用具有重要的意义。本文在研究比较了几种ZrO2常见
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纳米粒子的各种性质和应用与其自身形貌、晶型以及组份等紧密相关,尤其是形貌,因此对纳米粒子的可控制备对其性能的调控和应用具有重要的意义。本文在研究比较了几种ZrO2常见的液相制备及形貌调控方法之后,优化了反应流程,并设计了新的制备方法,利用简单有效的均匀沉淀法和水热反应釜法实现了对ZrO2球形纳米粒子粒度与形貌的可控制备,并利用各种测试仪器和表征手段(如TG/DTA,SEM,TEM,XRD及DLS等)对所制备的产物进行表征；通过水热反应釜法制备了Zr-Ti-O复合纳米粒子；最后对所制备的ZrO2及Zr-Ti-O纳米粒子的光催化能力进行了实验考查。本文的主要研究内容包括：一、通过均匀沉淀法,以八水合氧氯化锆为主要原料,尿素为有机沉淀剂,通过调整水热前驱物的浓度、尿素的加入比例与水热反应的温度、时间,制备出了粒径较小的二氧化锆纳米粒子,并考察了各因素对所制得的二氧化锆晶型、形貌的影响。二、采用水热法,以氧氯化锆为主要原料,分别用L型氨基酸(赖氨酸,精氨酸,苏氨酸,组氨酸)、氨水、尿素作为为有机沉淀剂,调整水热前驱物的浓度、沉淀剂的加入比例以及水热温度、时间,制备出了粒径小,分散均匀的ZrO2纳米粒子,并考察了各水热因素对ZrO2球形纳米粒子晶型、形貌的影响。三、采用水热法,以八水合氧氯化锆主要原料,L-精氨酸为有机沉淀剂,加入四氯化钛,调整水热前驱物的浓度、沉淀剂及四氯化钛的加入比例与水热温度、时间,制备出Zr-Ti-O复合纳米粒子,并考察了各水热因素对Zr-Ti-O复合纳米粒子晶型、形貌的影响。通过结果分析发现：沉淀剂的种类、反应物浓度以及水热温度等因素与所制备ZrO2与Zr-Ti-O纳米粒子纳米粒子的晶型、形貌有很大的影响。通过优化反应条件改善制备工艺,可制备出具有规则形状、粒径可控、分散性好的纳米二氧化锆及Zr-Ti-O晶体。四、分别以ZrO2与Zr-Ti-O纳米粒子紫外光激发光催化降解有机染料茜素红。通过实验研究发现,紫外光激发照射下ZrO2与Zr-Ti-O纳米粒子对有机染料均具有较好的光催化活性。
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