导　　师： 李竟先

学科专业： H0502

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 通过水热法中制备的纳米二氧化钛具有十分优越的物理、化学性能，因而可以被广泛用于油漆、塑料、化学纤维等诸多领域。随着水热法的逐渐成熟，对水热法的研究也逐渐深入。 　　在水热法中，反应都是在水体系中进行的，因而本文的重点放在了对水体系中络离子结构的研究上。使用配位场理论来对水体系中的络合离子进行分析，通过对络合钛离子分子轨道的形成、电子的填充的分析，来了解整个分子的成键情况。正四价的钛离子在常温下即可水解，实验选取了60℃、80℃、100℃三个水解温度观察点，选取了200℃为晶相温度观察点。影响水解的因素则主要选取了PH值和以氯离子、硫酸根离子位代表的阴离子，溶液中钛离子的浓度分别控制在0.1MOL/L、0.2MOL/L、0.5MOL/L、1.0MOL/L。对水体系中络合反应的平衡问题。 　　通过实验可以确定，溶液中的络合钛离子有多种不同的结构。随着环境的变化，钛离子的结构也在变化。在酸性环境中，随着PH值的降低，络合钛离子所带的羟基配体逐渐减少；在碱性环境中，分为两个阶段，在PH从7-12左右，络合钛离子的羟基配体数为6，继续升高，配体羟基数目则会减少。不同的络离子结构决定了产品的晶型、性能等。带羟基数目少的络离子有利于晶化成金红石型结构，带羟基数目多的络离子结构有利于晶化成锐钛矿型结构，在PH值较高的情况下形成的络离子结构有利于晶化成板钛矿型结构。溶液中的阴离子作为配体参与络离子的配位时，也会影响单核络离子连接成多核络合物。 　　利用计算机来辅助分析络离子结构是本文的一大特点。通过软件的模拟，文中提出了一个新的生长基元模型，这有助于进一步了解板钛矿的结晶过程。使用软件HYPERCHEM来模拟分子结构，可以了解络离子结构的键长、键角�

关 键 词： 二氧化钛 水热法 纳米材料 分子模拟 络合钛离子

领　　域： [化学工程] [理学]