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热处理对爆轰合成的纳米TiO2混晶的结构相变的影响

曲艳东 孔祥清 李晓杰 闫鸿浩

热处理对爆轰合成的纳米TiO2混晶的结构相变的影响

曲艳东, 孔祥清, 李晓杰, 闫鸿浩
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  • 采用爆轰法制备了纳米TiO2混晶体,初步研究了不同煅烧温度(600 ℃和720 ℃)和不同煅烧时间(1 h,2 h,3.5 h和5 h)对其微结构和结构相变行为的影响,并应用热动力学理论讨论了从锐钛矿相到金红石相的结构相变过程和相变机理. 研究表明:随着煅烧温度的升高和煅烧时间的增加,纳米TiO2的粒径逐渐增大,混晶中金红石相的含量逐渐提高. 与常规方法制备的纳米TiO2不同的是,在相同煅烧温度和煅烧时间下金红石相的平均生长速率明显低于锐钛矿相. 锐钛矿相完全相变为金红石的温度也明显低于常规方法报道的相变温度. 该研究会对控制纳米TiO2 晶体尺寸和批量合成提供一定的理论和实验指导.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11302094,11302093,10572034)、辽宁省教育厅科研项目(批准号:L2011095,L2012221)和辽宁工业大学教师科研启动基金(批准号:X201128)资助的课题.
    [1]

    Tanaka K, Capule M F V, Hisanaga T 1991 Chem. Phys. Lett. 187 73

    [2]

    Zhang T H, Piao L Y, Zhao S L, Xu Z, Wu Q, Kong C 2012 Chin. Phys. B 21 118401

    [3]

    Xiong B T, Zhou B X, Bai J, Zheng Q, Liu Y B, Cai W M, Cai J 2008 Chin. Phys. B 17 3713

    [4]

    Ghanbary F, Modirshahla N, Khosravi M, Behnajady M A 2012 J. Environ Sci-China 24 750

    [5]

    Ohsaka T, Yamaoka S, Shimonmura O 1979 Solid State Community 30 345

    [6]

    Fang D, Luo Z P, Huang K L, Lagoudas D C 2011 Appl. Surf. Sci. 257 6451

    [7]

    Perego C, Revel R, Durupthy O, Cassaignon S, Jolivet J P 2010 Solid State Sciences 12 989

    [8]

    Li W, C Ni, Lin H, Shah S I, Huang C P 2004 J. Appl. Phys. 96 6663

    [9]

    Li G H, Xu Z D, Wang D W 2002 J. Inorg. Mater 17 422 (in Chinese) [李国华, 徐铸德, 王大伟 2002 无机材料学报 17 422]

    [10]

    Yue L H, Shui M, Xu Z D, Zheng Y F 2000 Chinese J. Inorg. Chem. 16 793 (in Chinese) [岳林海, 水淼, 徐铸德, 郑遗凡 2000 无机化学学报 16 793]

    [11]

    Hu L H, Dai J, Liu W Q, Dai S Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 1115 (in Chinese) [胡林华, 戴俊, 刘伟庆, 王孔嘉, 戴松元物理学报 2009 58 1115]

    [12]

    Chen Z J, Wang W, Cai Q, Chen X, Wu Z H, Li R P, Chen C Q, Pan W 2008 Acta Phys. Sin. 57 5793 (in Chinese) [陈中军, 王维, 蔡泉, 陈兴, 吴忠华, 李蓉萍, 车传强, 潘伟 2008 物理学报 57 5793]

    [13]

    Li X J, Qu Y D, Sun G L, Jiang D A, Ouyang X 2007 J. Phys. Chem. Solids 68 2405

    [14]

    Chen Q, Ma F, Yun S R, Huang F L 1999 Chinese J. Mater Res. 13 317 (in Chinese) [陈权, 马峰, 恽寿榕, 黄风雷 1999 材料研究学报 13 317]

    [15]

    Qu Y D, Li X J, Wang X H, Liu D H 2007 Nanotechnology 18 205602

    [16]

    Qu Y D, Li X J, Liu Y 2010 Chinese J. High Pressure Phys. 24 438 (in Chinese) [曲艳东, 李晓杰, 刘元 2010 高压物理学报 24 438]

    [17]

    Zhang K, Zhang L Q 2011 Superhard Materials Engineering 23 22(in Chinese) [张凯, 张路青 2011 超硬材料工程 23 22]

    [18]

    Qu Y D 2008 Ph. D. Dissertation (Dalian: Dalian University of Technology) (in Chinese) [曲艳东博士学位论文(大连: 大连理工大学)2007].

    [19]

    Qu Y D, Li X J, Yan H, Ouyang X 2008 Glass Phys. Chem. 34 637

    [20]

    Gribb A A, Banfield J F 1997 Am. Mineral 82 717

    [21]

    Qu Y D, Li X J, Li R Y, Yan H H, Ouyang X, Wang X H 2008 Mater Res. Bull. 43 97

    [22]

    Hu L H, Dai S Y, Wang K J 2003 Acta Phys. Sin. 52 2135 (in Chinese) [胡林华, 戴松元, 王孔嘉 2003 物理学报 52 2135]

    [23]

    Qu Y D, Li X J, Zhang Y J, Sun G L, Wang X H 2006 J. Functional Materials 37 1838 (in Chinese) [曲艳东, 李晓杰, 张越举, 孙贵磊, 王小红 2006 功能材料 37 1838]

    [24]

    Li W, Ni C, Lin H, Huang C P, S Ismat Shaha 2004 J. Appl. Phys. 96 6663

    [25]

    Zhang H Z, Banfield J F 2000 J. Phys. Chem. B 104 3481

    [26]

    Puri P, Yang V 2007 J. Phys. Chem. C 111 11776

  • [1]

    Tanaka K, Capule M F V, Hisanaga T 1991 Chem. Phys. Lett. 187 73

    [2]

    Zhang T H, Piao L Y, Zhao S L, Xu Z, Wu Q, Kong C 2012 Chin. Phys. B 21 118401

    [3]

    Xiong B T, Zhou B X, Bai J, Zheng Q, Liu Y B, Cai W M, Cai J 2008 Chin. Phys. B 17 3713

    [4]

    Ghanbary F, Modirshahla N, Khosravi M, Behnajady M A 2012 J. Environ Sci-China 24 750

    [5]

    Ohsaka T, Yamaoka S, Shimonmura O 1979 Solid State Community 30 345

    [6]

    Fang D, Luo Z P, Huang K L, Lagoudas D C 2011 Appl. Surf. Sci. 257 6451

    [7]

    Perego C, Revel R, Durupthy O, Cassaignon S, Jolivet J P 2010 Solid State Sciences 12 989

    [8]

    Li W, C Ni, Lin H, Shah S I, Huang C P 2004 J. Appl. Phys. 96 6663

    [9]

    Li G H, Xu Z D, Wang D W 2002 J. Inorg. Mater 17 422 (in Chinese) [李国华, 徐铸德, 王大伟 2002 无机材料学报 17 422]

    [10]

    Yue L H, Shui M, Xu Z D, Zheng Y F 2000 Chinese J. Inorg. Chem. 16 793 (in Chinese) [岳林海, 水淼, 徐铸德, 郑遗凡 2000 无机化学学报 16 793]

    [11]

    Hu L H, Dai J, Liu W Q, Dai S Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 1115 (in Chinese) [胡林华, 戴俊, 刘伟庆, 王孔嘉, 戴松元物理学报 2009 58 1115]

    [12]

    Chen Z J, Wang W, Cai Q, Chen X, Wu Z H, Li R P, Chen C Q, Pan W 2008 Acta Phys. Sin. 57 5793 (in Chinese) [陈中军, 王维, 蔡泉, 陈兴, 吴忠华, 李蓉萍, 车传强, 潘伟 2008 物理学报 57 5793]

    [13]

    Li X J, Qu Y D, Sun G L, Jiang D A, Ouyang X 2007 J. Phys. Chem. Solids 68 2405

    [14]

    Chen Q, Ma F, Yun S R, Huang F L 1999 Chinese J. Mater Res. 13 317 (in Chinese) [陈权, 马峰, 恽寿榕, 黄风雷 1999 材料研究学报 13 317]

    [15]

    Qu Y D, Li X J, Wang X H, Liu D H 2007 Nanotechnology 18 205602

    [16]

    Qu Y D, Li X J, Liu Y 2010 Chinese J. High Pressure Phys. 24 438 (in Chinese) [曲艳东, 李晓杰, 刘元 2010 高压物理学报 24 438]

    [17]

    Zhang K, Zhang L Q 2011 Superhard Materials Engineering 23 22(in Chinese) [张凯, 张路青 2011 超硬材料工程 23 22]

    [18]

    Qu Y D 2008 Ph. D. Dissertation (Dalian: Dalian University of Technology) (in Chinese) [曲艳东博士学位论文(大连: 大连理工大学)2007].

    [19]

    Qu Y D, Li X J, Yan H, Ouyang X 2008 Glass Phys. Chem. 34 637

    [20]

    Gribb A A, Banfield J F 1997 Am. Mineral 82 717

    [21]

    Qu Y D, Li X J, Li R Y, Yan H H, Ouyang X, Wang X H 2008 Mater Res. Bull. 43 97

    [22]

    Hu L H, Dai S Y, Wang K J 2003 Acta Phys. Sin. 52 2135 (in Chinese) [胡林华, 戴松元, 王孔嘉 2003 物理学报 52 2135]

    [23]

    Qu Y D, Li X J, Zhang Y J, Sun G L, Wang X H 2006 J. Functional Materials 37 1838 (in Chinese) [曲艳东, 李晓杰, 张越举, 孙贵磊, 王小红 2006 功能材料 37 1838]

    [24]

    Li W, Ni C, Lin H, Huang C P, S Ismat Shaha 2004 J. Appl. Phys. 96 6663

    [25]

    Zhang H Z, Banfield J F 2000 J. Phys. Chem. B 104 3481

    [26]

    Puri P, Yang V 2007 J. Phys. Chem. C 111 11776

  • [1] 胡林华, 戴松元, 王孔嘉. 溶胶-凝胶法制备的纳米TiO2结构相变及晶体生长动力学. 物理学报, 2003, 52(9): 2135-2139. doi: 10.7498/aps.52.2135
    [2] 徐炜炜, 戴松元, 方霞琴, 胡林华, 孔凡太, 潘 旭, 王孔嘉. 电沉积处理与染料敏化纳米薄膜太阳电池的优化. 物理学报, 2005, 54(12): 5943-5948. doi: 10.7498/aps.54.5943
    [3] 蔡雅楠, 崔灿, 沈洪磊, 梁大宇, 李培刚, 唐为华. 热处理对富硅氧化硅薄膜中硅纳米晶形成的影响. 物理学报, 2012, 61(15): 157804. doi: 10.7498/aps.61.157804
    [4] 戴 俊, 胡林华, 刘伟庆, 戴松元. 纳米TiO2多孔薄膜电极平带电势的研究. 物理学报, 2008, 57(8): 5310-5315. doi: 10.7498/aps.57.5310
    [5] 任伦, 李葵英, 崔洁圆, 赵杰. ZnSe量子点敏化纳米TiO2薄膜光电子特性研究. 物理学报, 2017, 66(6): 067301. doi: 10.7498/aps.66.067301
    [6] 胡林华, 戴俊, 刘伟庆, 王孔嘉, 戴松元. 锐钛矿相纳米TiO2晶体生长动力学及生长过程控制. 物理学报, 2009, 58(2): 1115-1119. doi: 10.7498/aps.58.1115
    [7] 哈日巴拉, 师兰, 姜磊, 郭金毓, 原光瑜, 王李波, 刘宗瑞. 纳米TiO2叶片状阵列电极的制备及其在染料敏化太阳电池中电子的输运性能. 物理学报, 2011, 60(8): 088101. doi: 10.7498/aps.60.088101
    [8] L. Gerward, 王 晖, 刘金芳, 何 燕, 陈 伟, 王 莺, 蒋建中. 高压下纳米锗的状态方程与相变. 物理学报, 2007, 56(11): 6521-6525. doi: 10.7498/aps.56.6521
    [9] 贺红亮, 祝文军, 邓小良, 李英骏, 崔新林. 冲击波压缩下含纳米孔洞单晶铁的结构相变研究. 物理学报, 2006, 55(10): 5545-5550. doi: 10.7498/aps.55.5545
    [10] 王震遐, 朱志远, 胡建刚, 勇震中, 李勤涛. 40Ar+诱导无定形碳到金刚石纳米晶相变的研究. 物理学报, 2006, 55(12): 6538-6542. doi: 10.7498/aps.55.6538
    [11] 王震遐, 王 森, 胡建刚, 俞国军. 多壁碳纳米管在循环相变过程中结构变化初探. 物理学报, 2005, 54(9): 4263-4268. doi: 10.7498/aps.54.4263
    [12] 汪志刚, 吴亮, 张杨, 文玉华. 面心立方铁纳米粒子的相变与并合行为的分子动力学研究. 物理学报, 2011, 60(9): 096105. doi: 10.7498/aps.60.096105
    [13] 汪金芝, 方庆清. 纳米Zn0.6CoxFe2.4-xO4晶粒的结构相变与磁性研究. 物理学报, 2004, 53(9): 3186-3190. doi: 10.7498/aps.53.3186
    [14] 王春杰, 王月, 高春晓. 高压下纳米晶ZnS晶粒和晶界性质及相变机理. 物理学报, 2020, 69(14): 147202. doi: 10.7498/aps.69.20200240
    [15] 刘志强, 常胜江, 王晓雷, 范飞, 李伟. 基于VO2薄膜相变原理的温控太赫兹超材料调制器. 物理学报, 2013, 62(13): 130702. doi: 10.7498/aps.62.130702
    [16] 员江娟, 陈铮, 李尚洁, 张静. 晶体相场法研究预变形对熔点附近六角相/正方相相变的影响. 物理学报, 2014, 63(16): 166401. doi: 10.7498/aps.63.166401
    [17] 汪昌州, 朱伟玲, 翟继卫, 赖天树. Ga30Sb70/Sb80Te20纳米复合多层薄膜的相变特性研究. 物理学报, 2013, 62(3): 036402. doi: 10.7498/aps.62.036402
    [18] 徐婷婷, 李毅, 陈培祖, 蒋蔚, 伍征义, 刘志敏, 张娇, 方宝英, 王晓华, 肖寒. 基于AZO/VO2/AZO结构的电压诱导相变红外光调制器. 物理学报, 2016, 65(24): 248102. doi: 10.7498/aps.65.248102
    [19] 陈贺胜. 带有2+1味道Wilson费米子的格点量子色动力学在有限温度、有限密度下的相变. 物理学报, 2009, 58(10): 6791-6797. doi: 10.7498/aps.58.6791
    [20] 孙景阳, 王东明, 吕业刚, 王苗, 汪伊曼, 沈祥, 王国祥, 戴世勋. 应用于相变存储器的Cu-Ge3Sb2Te5薄膜的结构及相变特性研究. 物理学报, 2015, 64(1): 016103. doi: 10.7498/aps.64.016103
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-16
  • 修回日期:  2013-10-13
  • 刊出日期:  2014-02-05

热处理对爆轰合成的纳米TiO2混晶的结构相变的影响

  • 1. 辽宁工业大学土木建筑工程学院, 锦州 121001;
  • 2. 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116023
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11302094,11302093,10572034)、辽宁省教育厅科研项目(批准号:L2011095,L2012221)和辽宁工业大学教师科研启动基金(批准号:X201128)资助的课题.

摘要: 采用爆轰法制备了纳米TiO2混晶体,初步研究了不同煅烧温度(600 ℃和720 ℃)和不同煅烧时间(1 h,2 h,3.5 h和5 h)对其微结构和结构相变行为的影响,并应用热动力学理论讨论了从锐钛矿相到金红石相的结构相变过程和相变机理. 研究表明:随着煅烧温度的升高和煅烧时间的增加,纳米TiO2的粒径逐渐增大,混晶中金红石相的含量逐渐提高. 与常规方法制备的纳米TiO2不同的是,在相同煅烧温度和煅烧时间下金红石相的平均生长速率明显低于锐钛矿相. 锐钛矿相完全相变为金红石的温度也明显低于常规方法报道的相变温度. 该研究会对控制纳米TiO2 晶体尺寸和批量合成提供一定的理论和实验指导.

English Abstract

参考文献 (26)

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