PPT电子纸用二氧化钛颗粒的硅烷化的研究.ppt

PPT电子纸用二氧化钛颗粒的硅烷化的研究
答辩提纲
课题研究的目的和意义
1
实验部分
2
结果分析与讨论
3
结论
4
研究目的及意义
相对其他传统显示技术iO2颗粒在水溶液中的粒径分布数据（图a为改性前TiO2颗粒的粒径分布，图b为改性后的TiO2颗粒的粒径分，图c为改性前后TiO2颗粒在水溶液中的粒径分布数据对比图，红色的是改性前的TiO2颗粒，绿色的是用乙烯基三***氧基硅烷改性的TiO2颗粒）
c
可以看出改性前的TiO2颗粒在水溶液中的粒径分布宽，用乙烯基
三***氧基硅烷改性的TiO2颗粒的粒径分布变窄，得出改性后的
TiO2颗粒的粒径分布变窄，而粒径分布变窄有利于显示色度均匀。
沉降行为表征
0h
12h
24h
图15 改性前后金红石晶型的TiO2颗粒在四***乙烯中（左图为改性前；右图为乙烯基三***氧基硅烷改性后）
上图（a）（b）（c）分别为改性前后金红石晶型的TiO2颗粒在四***乙烯溶液中
的0h,12h,24h的分散情况，可看出改性后TiO2颗粒在四***乙烯中的悬浮稳定性好。
锐钛矿晶型的TiO2颗粒XRD表征
上图为表征本实验制备的TiO2颗粒的晶型，做了XRD分析，图3-17为TiO2颗粒的XRD图，°，°，°，°，°，°处的衍射峰分别对应着锐钛矿结构中(101)，(004)、(200)、(105 and 211)、(204)晶面的衍射，为锐钛矿相的特征衍射峰，说明本实验用溶胶-凝胶法于500℃下煅烧2个小时制备所得的TiO2颗粒主要晶型为锐钛矿晶型，各衍射峰强度均很尖锐，说明本实验制备的TiO2颗粒晶型比较纯净。
图16 改性前TiO2颗粒的XRD图
红外表征
上图为硅烷改性后锐钛矿晶型TiO2颗粒的红外光谱图，从图3-18中可以看出改性后红外中新出现的峰有1401cm-1,1630cm-1,2927cm-1,其中1630cm-1是对应着TiO2颗粒的表面羟基振动峰，1401cm-1吸收峰为乙烯基三甲氧基硅烷上CH3-和-CH2-的变形振动峰，2927cm-1则为CH2特征吸收峰，这些吸收峰都是改性剂乙烯基三甲氧基硅烷的特征吸收峰，由此可以证明改性剂乙烯基三甲氧基硅烷成功接枝在TiO2颗粒的表面上。
图17 硅烷改性锐钛矿TiO2颗粒的红外光谱图
接触角表征


a 改性前 b 改性后
图18 锐钛矿晶型TiO2颗粒的接触角(a是未改性的，b是乙烯基三甲氧基硅烷改性的)
采用接触角来表征乙烯基三甲氧基硅烷改性前后TiO2颗粒的表面化学性质的变化。从图中可以看出，°，°，即乙烯基三甲氧基硅烷改性的TiO2颗粒的疏水性明显增强了。原因为当乙烯基三甲氧基硅烷接枝到TiO2颗粒表面时，TiO2颗粒表面被硅烷所包覆，因为硅氧烷基团含有低表面能的结构单元，从而具有很低的固体表面自由能，使得附着力变小，因此与水接触角变大，即疏水性变强。因此用乙烯基三甲氧基硅烷改性TiO2颗粒可以使硅烷改性后的TiO2颗粒具有更高的水接触角。因此接触角的数据也表明改性剂乙烯基三甲氧基硅烷成功接枝到了TiO2颗粒的表面上。
沉降行为表征
上图（a）（b）（c）分别为在四***乙烯溶液中的0h,12h,24h的分散情况，可看出改性后TiO2颗粒在四***乙烯中悬浮稳定性好。
0h
12h
24h
图19 改性前后的锐钛矿晶型的TiO2颗粒在四***乙烯中（左边为改性前；右边为乙烯基三***氧基硅烷改性后）
沉降对比
由以上两图对比可以看出经乙烯基三***氧基硅烷改性后的锐钛矿晶型的TiO2颗粒
比经乙烯基三***氧基硅烷改性后的金红石晶型的TiO2颗粒沉降的TiO2颗粒多，
相对比来说，改性后的金红石晶型的TiO2颗粒的悬浮稳定性更好。
图20 经乙烯基三***氧基硅烷改性后的TiO2颗粒金红石晶型和锐钛矿晶型在四***乙烯中24h沉降对比
（a为金红石晶型的TiO2颗粒，b为锐钛矿晶型的TiO2颗粒）
（1）采用凝胶-溶胶法制备出了TiO2，在500℃持续煅烧2个小时得到锐钛矿
晶型的TiO2颗粒；在900℃，得到金红石晶型TiO2颗粒，
经XRD表征分析，改性前的得到的锐钛矿晶型的TiO2颗粒和金红石晶型的
TiO2颗粒非常纯净，且用硅烷对其进行表面改性没有改变颗粒的晶型。
（2）用乙烯基三***