Az előállítási körülmények hatása nanokristályos titán-dioxid szerkezetére

A nanokristályos titán-dioxid napjaink anyagtudományának homlokterében áll, mivel számos olyan ígéretes felhasználási területe van, amely hozzájárul az emberi élet minőségének javításához. Ilyen például a sebészeti implantátumokban vagy napelemekben való alkalmazás. A különböző felhasználási területek eltérő fizikai és kémiai tulajdonságokat igényelnek, amelyeket a megfelelő kristályszerkezet, szemcseméret és alak megválasztásával lehet elérni (a titán-dioxidnak sokféle kristályos módosulata van). Következésképpen a nanokristályos titán-dioxid alkalmazása szempontjából fontos az előállítási körülmények, a szerkezet és a tulajdonságok közötti kapcsolat megismerése. Nanokristályosnak (vagy pontosabban nanoszerkezetűnek) akkor nevezzük a titán-dioxidot, ha mérete legalább egy térbeli irányban kisebb, mint 100 nm. Kutatási célom az előállítási hőmérséklet hatásának vizsgálata nanokristályos TiO2 kristályszerkezetére, szemcséinek méretére és alakjára. Az anyagot egyiptomi partnerünk hidrotermikus reakcióval állította elő két különböző hőmérsékleten, 130 és 200 °C-on. A kapott porminták kristályos fázisösszetételét először röntgendiffrakcióval vizsgáltam, majd meghatároztam a különböző fázisok arányát az előállítási hőmérséklet függvényében. A nanokristályos szemcsék átlagos méretét röntgendiffrakciós vonalprofil analízissel vizsgáltam. A kapott értékeket összehasonlítottam transzmissziós elektronmikroszkóppal meghatározott szemcseméretekkel. Az elektronmikroszkópos vizsgálatok ezen kívül fényt derítettek arra is, hogy a szemcsék alakja hogyan függ az előállítási hőmérséklettől