تهيه نانوكريستال‌هاي TiO2 با استفاده از فرآيند ژلاسيون و بررسي ريزساختارهاي آن

Synthesis and Characterization of TiO2 Nano-Crystals Prepared by Gelation Method

هدف از اين تحقيق، سنتز نانوساختارهاي تيتانيا (TiO2) در ابعاد نانومتري به روش ژلاسيون مي‌باشد. نتايج اوليه نشان مي‌دهد كه شرايط متفاوت آماده‌سازي ژل مانند غلظت مواد اوليه، مقدار شتاب‌دهنده، ميزان pH، زمان و دماي تكليس تأثير بسيار زيادي بر روي ويژگي‌هاي پودر توليد شده دارند. زمان و دماي تكليس مي‌تواند بلوري شدن پودرهاي TiO2 را بهبود بخشيده و يك عامل شتاب‌دهنده در تبديل فاز غير متبلور به فاز آناتاز يا روتايل باشد. ساختار بلورين و آناليز فازي پودر TiO2 با پراش اشعه X و بررسي¬هاي مورفولوژي به كمك ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج بدست آمده مشخص مي‌كند كه تغيير فازي از آناتاز به روتايل به طور كامل در دماي °C 90? اتفاق مي‌افتد و اندازه دانه پودرهاي توليد شده در محدوده nm 10 ± 35 مي‌باشد.

The aim of this paper is synthesis of TiO2 nanostructures by gelation method. The results showed that different conditions of gel preparation such as concentration of primary materials, accelerator content, pH value, calcination time and temperature affect on the properties of TiO2 nanopowders. The calcination time and temperature can improve the crystallization of TiO2 powders and accelerate the phase transformation of amorphous phase to anatase or rutile. The crystalline structures and morphologies of TiO2 powders have been characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), respectively. The results showed that the phase transformation of anatase to rutile completely occurred at about 900 °C and the grain size of the powders were in ranging from 35 ± 10 nm.