《表2 不同Ti O2样品的物理性质》

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《二次水热法制备的TiO_2光催化分解水制氢性能研究》

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DA为锐钛矿相Ti O2的晶粒尺寸，DR为金红石相Ti O2的晶粒尺寸，BET为样品的比表面积

XRD用来研究不同条件下制得的样品的晶相及晶粒大小的变化情况.水热法制得4种Ti O2样品的XRD衍射图谱见图1，图谱中的衍射峰与标准卡片（Anatase:JCPDS No 21-1272；Rutile:JCPDS，No 21-1276）中的峰位完全一致.从图1中可以看到，一次水热制得的样品a和样品b分别是纯的锐钛矿相和纯的金红石相.样品a和样品b经过二次水热形成了样品c和样品d，其中样品c是单独的锐钛矿相，样品d明显是锐钛矿和金红石的混合相.通过式（2）计算各个样品的晶粒尺寸，并计算混合相Ti O2中锐钛矿相和金红石相的比例.对比发现，二次水热后样品尺寸明显增大，从样品a的4.7 nm增至样品c的14.2 nm，样品b的12 nm增至样品d的15.5 nm，且还新生成5.5 nm的锐钛矿纳米晶，说明二次水热过程给纳米晶提供继续生长的环境，见表2.我们的前期研究结果[21]表明，盐酸环境有利于金红石相Ti O2的生长，而硫酸、盐酸的混酸条件有利于锐钛矿相Ti O2的生成.但是，以样品a锐钛矿相Ti O2为原料，以利于金红石相生长的纯盐酸条件（条件同样品b，样品b为金红石相）二次水热，制备出的样品以锐钛矿相Ti O2为籽晶继续生长，颗粒尺寸增大，没有金红石相Ti O2生成；以样品b金红石相Ti O2为原料，以利于锐钛矿相生长的硫酸、盐酸混酸条件（条件同样品a，样品a为锐钛矿相）二次水热，制得锐钛矿—金红石混合相Ti O2纳米粉体材料.说明在二次水热生长的过程中，籽晶和酸根离子生长条件同时对晶体生长起作用，在盐酸环境下，籽晶对生长起主导作用，盐酸对金红石相Ti O2的诱导生长作用减弱，因此即使在有利于金红石相生成的纯盐酸环境下制得的仍然是基于籽晶继续生长的锐钛矿相Ti O2；而在盐酸、硫酸的混酸条件下，酸根离子环境对晶体生长起主导作用，原料金红石相颗粒尺寸增大，并在硫酸根的诱导下生成新的锐钛矿相Ti O2.