多孔TiO2薄膜的探究与制备
摘要：采用模板法。以PLLA、PEO、TTIP为原料，控制PLLA与PEO两者的比例不变，仅改变TTIP的量。设置原料配比分别为1:1:0.5，1:1:1，1:1:2。先配制PLLA/PEO/TTIP溶液再对其成膜；然后对膜进行退火处理后经DSC测试和POM观察，分析可知POM图像上出现的是PEO大球晶，而PLLA与PEO则发生相互作用；最后对膜进行煅烧处理后经SEM探究和XRD测试，分析可知最终退火煅烧后的产物是纯的锐钛矿型TiO2，拥有二维的多孔TiO2片层结构，且三组中的最佳原料配比为1:1:1。
关键词：TiO2薄膜；模板法；TiO2片层结构
1. 纳米材料
纳米材料指的是在三维空间中至少有一维处于纳米(1-100nm)尺度范畴或以它们作为基本单元组成的材料。纳米尺度比平常块体材料小而比原子和分子大，是处于微观与宏观体系之间的中心领域，属于介观范畴，一般是指 1~100nm。当一种材料的尺寸进入到纳米尺度特征范围时，其某个或某些性能会明显发生变化。性能的特征性变化和纳米尺度是纳米材料必备的两个基本特性。按纳米尺度在空间的表达特征，可将其分为零维（纳米颗粒材料）、一维（如纳米线、棒、丝、管和纤维等）、二维（如纳米膜、纳米盘和超晶格等）和纳米结构材料（如介孔材料）[1]。
按尺度上的特征，纳米材料会表现出一些特殊效应：如表面效应（Surface Effect）、小尺寸效应（Small Size Effect）、量子尺寸效应（Quantum Size Effect）、宏观量子隧道效应（Macroscopic Quantum Tunneling Effect）。由此衍生出传统固体材料不具备的光、电、热、磁等特殊性质，使得其在化工、电子、医药等领域上有很好的应用前景。图1很直观清晰地反映了纳米材料的效应和性能之间的关系及在各领域上的应用。
图1 纳米材料的性能、特殊效应及应用示意图
其中，纳米TiO2是重要的纳米材料之一，因其具有纳米材料的各大效应性质特征；其晶体具有光催化、防紫外线和颜色效应等性能；并且其化学稳定性高，使得纳米TiO2被广泛应用于涂料、纺织、化妆品、高级油漆、精细陶瓷、造纸工业和航天航空等方面。
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