钛金属表面结构可控多层钛酸盐纳米管薄膜的制备和结构稳定性

doi:10.3969/j.issn.0251-0790.2012.02.003

高等学校化学学报 ›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (02): 225.doi: 10.3969/j.issn.0251-0790.2012.02.003

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钛金属表面结构可控多层钛酸盐纳米管薄膜的制备和结构稳定性

潘琰^1,2, 郭玉鹏¹, 宋文波¹, 刘志辉³

1. 吉林大学化学学院, 长春 130012;
2. 长春师范学院化学学院, 长春 130032;
3. 吉林大学口腔医学院, 长春 130021

收稿日期:2011-08-19 出版日期:2012-02-10 发布日期:2012-01-13
通讯作者: 刘志辉, 男, 博士, 副主任医师, 主要从事口腔修复钛合金种植牙的临床研究. E-mail: liuzhihui1975@sina.com E-mail:liuzhihui1975@sina.com
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 21075048)和教育部留学回国人员科研启动基金(批准号: 3C1116751412)资助.

Structure-tunable Synthesis and Structural Stabilities of the Multilayered Titanate Nanotube Thin Films Grown on Titanium Metal Surface

PAN Yan^1,2, GUO Yu-Peng¹, SONG Wen-Bo¹, LIU Zhi-Hui³

1. College of Chemistry, Jilin University, Changchun 130012, China;
2. College of Chemistry, Changchun Normal University, Changchun 130032, China;
3. Medical College of Stomatology, Jilin University, Changchun 130021, China

Received:2011-08-19 Online:2012-02-10 Published:2012-01-13
Contact: Zhihui Liu E-mail:liuzhihui1975@sina.com

摘要/Abstract

摘要： 在水热条件下, 通过控制反应温度和氢氧化钠的浓度, 在钛金属表面得到结构可控的多层钛酸盐纳米管薄膜. 根据扫描电子显微镜和高倍透射电子显微镜的观测结果, 认为钛金属表面多层钛酸盐纳米管薄膜的形成经历以下4个阶段: (1) 钛金属的水合和碱性钛酸盐水凝胶的生成; (2) 碱性钛酸盐水凝胶分解并形成层状Na₂Ti₃O₇; (3) 层状Na₂Ti₃O₇的生长; (4) 层状Na₂Ti₃O₇的劈裂和多层卷曲成轴形成纳米管. 研究了薄膜形成后机械处理对薄膜形貌和结构稳定性的影响, 并利用超声的方法实现了多层膜的层分离.

关键词: 钛酸盐纳米管, 多层薄膜, 稳定性

Abstract: Multilayered titanate nanotube thin films were grown on titanium metal surface via a hydrothermal surface treatment process. A general formation mechanism for oriented titanate nanotube thin film was proposed on the basis of detailed SEM and TEM observation of the products. The overall formation of titanate nanotube can be summarized as a sequence of four steps: (1) titanium dissolution and alkali titanate hydrogel formation; (2) alkali titanate hydrogel dissolution and layered Na₂Ti₃O₇ formation; (3) layered Na₂Ti₃O₇ growth; (4) nanotube formation via Na₂Ti₃O₇ splitting and the multilayer scrolling process. The effects of post-treatment conditions on the film morphology and stability were examined. The layer-delaminating of multilayered titanate nanotube thin films were obtained after ultrasonic treatment.

Key words: Titanate nanotube, Multilayered thin film, Stability

中图分类号:

O614.4

TrendMD:

潘琰, 郭玉鹏, 宋文波, 刘志辉. 钛金属表面结构可控多层钛酸盐纳米管薄膜的制备和结构稳定性. 高等学校化学学报, 2012, 33(02): 225.

PAN Yan, GUO Yu-Peng, SONG Wen-Bo, LIU Zhi-Hui. Structure-tunable Synthesis and Structural Stabilities of the Multilayered Titanate Nanotube Thin Films Grown on Titanium Metal Surface. Chem. J. Chinese Universities, 2012, 33(02): 225.

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钛金属表面结构可控多层钛酸盐纳米管薄膜的制备和结构稳定性

Structure-tunable Synthesis and Structural Stabilities of the Multilayered Titanate Nanotube Thin Films Grown on Titanium Metal Surface

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