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氧化钛和钛酸盐是有广泛应用的半导体材料，都有催化、光催化等特性，钛酸盐还由于特有的层状结构具有很好的离子交换和离子导电特性。自上世纪90年代末，一系列钛酸盐系列的纳米管、纳米线等纳米材料通过水热反应合成出来，此类纳米材料在光催化、锂电池、离子交换等方面的特性也相继被发现。但到目前为止钛酸钠纳米线的结构一直没有解决。
本文利用TiO2和NaOH溶液在175-240℃水热反应合成了大量具有层状结构的钛酸钠纳米线。用XRD、EDX、紫外-可见光吸收、电子显微术等分析手段对不同反应物配比和不同反应温度下合成的纳米线的成分、结构、光学性质进行了分析。研究表明，不同反应条件得到的纳米线的结构有细微差别，并且与任何已知结构都不相同。反应物中NaOH/TiO2增加到26∶1时，纳米线发生分裂；反应温度的升高，一般会增加纳米线的长度，但温度过高(＞240℃)，纳米线会发生断裂。EDX成分分析表明不同反应条件得到的纳米线的成分基本相同；纳米线中Ti/O原子比基本固定，Na/Ti原子比对同一样品中不同根的纳米线和不同样品都不同。利用电子显微术对纳米线的结构分析表明纳米线内部存在大量的畴界和缺陷，初步将纳米线标定为单斜结构，单胞参数为a=2.15nm，b=0.377nm，c=1.28nm，β=103.5°。
进一步，将在不同反应物配比(NaOH∶TiO2=14∶1和26∶1)下合成的钛酸钠纳米线分别和KOH溶液进行了二次水热反应，都得到了大量纳米线。分析表明纳米线都是K2Ti8O17纳米线，沿[010]方向生长。由于Ti比TiO2贵重，本研究提供了一种更便宜的制备K2Ti8O17纳米线的方法。