水热法合成二氧化钛纳米管及其性能研究
关键词：二氧化钛纳米管；合成；表征；抑菌性
Synthesis of Titania Nanotubes by Hydrothermal Method and Their Performance Research
Abstract：Titania nanotubes，a new type of nanomaterials， have attracted much attention due to their excellent properties of photo-electricity，catalysis，gas sensitivity．In this paper，the titania nanotubes were synthesized by the hydrothermal method and were characterized by powder X-ray diffraction (XRD)，fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)，transmission electron microscopy (TEM)．Meanwhile，the antibacterial property of titania nanotubes was investigated by the qualitative colony counting method．The results suggested that titania nanotubes prepared by this method had a good anti-bacterial property．At the same time，the anti-bacterial mechanism of titania nanotubes was systematically investigated．Finally，the development of titania photocatalytic materials was prospected．
Key Words：Titania nanotubes；Synthesis；Characterization；Antibacterial property
目 录
摘 要 1
引 言 1
1 实验部分 3
1.1 仪器与试剂 3
1.2实验方法 3
2 结果与讨论 3
2.1傅立叶-红外（FT-IR）光谱分析 3
2.2 X射线衍射（XRD）分析 4
2.3 透射电镜（TEM）分析 5
3 抑菌性能研究 5
3.1 平板菌落计数法 5
3.2 菌落计数法过程 5
3.3 抑菌结果 6
4 抑菌机理 6
5 展 望 7
参考文献 7
致 谢 9
水热法合成二氧化钛纳米管及其性能研究引 言
21世纪是纳米科技蓬勃发展的一个世纪，纳米材料是一门新兴的学科，是纳米科技的一个重要分支[1-5]。纳米材料是指在结构上具有纳米尺度在l~100nm之间调制特征的材料。纳米尺度大于原子和分子，但是小于常见的块体材料，是微观体系与宏观体系之间联系的桥梁是介于宏观物质与微观物质之间的亚稳定状态的物质[6]。由于纳米材料的超细化，其表面的电子结构及晶体结构也发生了许多变化，产生了诸如表面效应、量子效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应，导致其磁性、熔点、光学性质、蒸气压、化学反应性、相变温度、超导及塑性形变等许多物理和化学方面都显示出了一些特殊的性能。由于以上的特殊性能使得纳米材料的研制成为当今科学研究中最为活跃的领域之一[7]。
纳米材料的制备方法是多种多样的。按制备体系和状态分有固态法、气相法和溶液法。气相法主要有气体冷凝法、氢电弧等离子体法、化学气相沉积法等方法。常用的固相法有固相物质热分解法、物理粉碎法和机械合金化法等。液相法一般为沉淀法、溶胶一凝胶法、水热反应法、水解法、胶体化学法、微波法、电解法等。其中溶胶-凝胶法包括金属醇盐与非醇盐两种方法[8-10]。该方法制得的纳米材料纯度比较高，分散性能好，管径分布均匀，且反应容易控制，副反应较少，但是原料成本高，且有机溶剂对人体的健康有一定的危害。水热反应法[11]是指在密闭系统中，在一定的温度下，以水为溶剂，在水本身的压力下，使反应釜中的物质进行反应的一种方法。所用设备一般为不锈钢反应釜。在水热条件下能使粒子反应加速，从而促进水解过程的进行。由于水热法是一个高温高压的环境，因此能使通常不溶或难溶的物质溶解并重结晶。水热法制得的纳米材料具有粒径分布均匀、在制备的过程中污染比其他方法少、可以大规模生产等优点。该法的缺点是对设备的要求比较高。
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