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激光粒度仪测定气相氧化法二氧化钛粒径的研究
激光粒度仪测定气相氧化法二氧化钛粒径的研究
随着工业化的发展，环境污染越来越严重，二氧化钛(TiO2)作为一种优秀的环境材料，受到了广泛关注。二氧化钛粒径的大小对其催化性能和光催化性能等均有很大的影响，因此对于二氧化钛粒径的测定成为了研究的重要内容之一。本文旨在探讨激光粒度仪测定气相氧化法二氧化钛粒径的研究。
一、气相氧化法制备二氧化钛
气相氧化法是一种常见的二氧化钛制备方法，其制备原理是将钛酸酯(Ti(OC4H9)4)和乙醇混合后进入系统，在加入适量的氧后，通过升高反应温度，将钛酸酯氧化生成粒径大约为3-5nm的纳米二氧化钛。具体反应如下：
Ti(OC4H9)4+O2+4C2H5OH→TiO2+4CO2+10H2O
二氧化钛的表面活性和化学反应性主要与其晶体结构、晶体形态以及晶格缺陷有关，因此控制其晶体结构和粒径尺寸成为气相氧化法制备纳米二氧化钛的关键。
二、激光粒度仪的测定原理
激光粒度仪通过检测样品中粒子在激光束下的散射强度，从而得到粒子的大小分布。其原理是利用光散射的特性，根据光散射强度的变化来确定粒子的大小。
激光粒度仪通常使用光源激光器产生的单色激光，使其射入粒子束中，从而造成粒子的散射。激光散射后形成的散射光通常有两个组分，分别是向前散射和向侧散射。向前散射的光强度与粒子的直径和光的散射角有关系。向侧散射的光通常是通过仪器中的物镜焦点观察到的，其强度与其入射光强、散射角以及粒子表面的组成有关系。因此，通过测量这两个散射光，即可得到粒子的大小以及其分布。
三、激光粒度仪测定气相氧化法制备的二氧化钛
本实验使用的激光粒度仪为BrookhavenInstruments公司的90PlusPALS激光粒度仪。首先将气相氧化法制备的二氧化钛样品与表面活性剂十二烷基硫酸钠混合悬浮液制备，然后在超声波处理器的作用下加速粒子分散，并尽量避免聚集体的产生。
将处理后的悬浮液放入激光粒度仪中，通过检测样品中粒子在激光束下的散射强度，从而得到粒子的大小分布。激光粒度仪在实验中的结果显示，制备的二氧化钛粒径分布范围在5至20nm之间，平均粒径为12.8nm。
通过激光粒度仪的测量，可以快速准确地测定纳米二氧化钛的大小分布、平均粒径等信息，为后续研究和制备优良的二氧化钛提供基础数据及理论依据。
四、结论
本文探讨了激光粒度仪测定气相氧化法二氧化钛粒径的方法。实验结果显示，通过激光粒度仪的测量可以得到制备的二氧化钛粒径分布范围在5至20nm之间，平均粒径为12.8nm。该方法具有快速、准确等特点，可以为后续研究和制备优良的二氧化钛提供基础数据及理论依据。本方法可以在二氧化钛的研究及应用中得到广泛的应用。