溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛粉体原理？

Question

如题所述

Answer 1

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛粉体的基本原理：将钛的金属醇盐经水解直接形成溶胶，然后经溶剂挥发及加热等处理，使溶胶转变成网状结构的凝胶，再将凝胶干燥、热处理去除有机成份，最后得到无机二氧化钛纳米材料。
工艺过程如下：将钛酸丁酯加入一定的无水乙醇中，经水解直接形成溶胶，然后经溶剂挥发及加热等处理，使溶胶转变成网状结构的凝胶，再将凝胶干燥、焙烧去除有机成份，最后得到二氧化钛纳米粉体。即：
钛酸丁酯→可分散体系→酸/水→溶胶→凝胶→热处理→纳米二氧化钛粉体。
该方法的优缺点如下：
（1） 高纯度：粉料制备过程中无需机械混合，不易引进杂质；
（2）化学均匀性好：由于溶胶-凝胶过程中，溶胶由溶液制得，化合物在分子级水平混合，故胶粒内及胶粒间化学成份完全一致；
（3）颗粒细：胶粒尺寸一般小于100纳米；
（4）掺杂分布均匀：可溶性微量掺杂组分分布均匀，不会分离、偏析，比醇盐水解法优越；
（5）合成温度低，成份容易控制；
（6）工艺、设备简单，但原材料价格昂贵；
（7）凝胶颗粒之间烧结性差，干燥时收缩大。