سنتز دي اكسيد تيتانيم نانو ساختار با روش هيدروترمال: اثر زمان فرايند و عمليات هيدروترمال مجدد

Synthesis of Titanium Dioxide Nanowires by Hydrothermal Process: Effect of Process Time and Rehydrothermal Treatment

در سال هاي اخير، سنتز نانو ساختارهاي تك بعدي دي اكسيد تيتانيم به دليل خواص نوري، الكتريكي و كاتاليستي عالي آنها مورد توجه محققيان قرار گرفته است. در اين تحقيق نانو سيم هاي دي اكسيد تيتانيم با روش هيدروترمال سنتز شدند. از جمله مزيت هاي اين روش استفاده از آب به عنوان محيط رشد نانو سيم و در نتيجه سازگاري فرآيند با محيط زسيت و ارزان قيمت بودن آن مي باشد. اثر پارامترهاي فرايند نظير زمان و عمليات ثانويه هيدروترمال بر مورفولوژي و تركيب فازي نانو ساختارهاي سنتز شده مطالعه شد. نتايج نشان داد كه با افزايش زمان فرآيند هيدروترمال نوع فاز ساختار و پارامتر شبكه محصول نهايي تغييري نمي كند ولي بلورينگي افزايش مي يابد. همچنين افزايش زمان فرآيند هيدروترمال تاثيري بر طول نانو سيم هاي سنتز شده ندارد ولي قطر آنها را تغيير مي دهد. عمليات ثانويه هيدروترمال سبب تغيير مورفولوژي محصول از نانو سيم به مخلوط نانوراد و نانو ذره و همچنين منجر به تشكيل فاز آناتاز خالص شد.

Recently, synthesis of one-dimensional titanium dioxide (TiO2) nanostructures has received considerable attention due to their significant potential application. In this work, TiO2 nanowires were grown by hydrothermal process. The advantages of this process are including usage of water as the growth environment of nanowires and consequently compatibility with nature and low cost. The influence of processing parameters such as process time and rehydrothermal treatment on phase composition and morphology of TiO2 nanostructures was studied. It was found that the crystallinity increased with increasing process time, whereas the phase composition, structure and lattice parameters of the products was independent on process time. Also the increasing process time had no effect on the length of nanowires; but, it changed the diameter of them. Furthermore, with rehydrothermal treatment, the morphology of TiO2 nanostructures varied from nanowire to nanorod and subsequently nanoparticle and also the pure anatase phase was obtained.