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Keywords:

  • fine particle preparation;
  • chemical vapor deposition;
  • metal alkoxide decomposition;
  • titania

Abstract

The formation and growth mechanism of porous, amorphous, and fine particles were investigated. TiO2 particles were produced in a tubular flow reactor by a chemical vapor deposition technique using titanium tetraisopropoxide as a starting material at low temperatures (573-973 K) and atmospheric pressure. Prepared particles were of submicron size and had large surface area (as large as 270 × 103 m2/kg). According to the proposed mechanism, reactions begin on the reactor wall and then the primary particles form in the gas phase by chemical reactions. The primary particles collide, coalesce with each other and grow. However, significant experimental deviations from the Brownian collision and coalescence theory imply that other processes, such as the surface reactions on the particle, play an important role in the growth, in addition to coalescence. Intraparticle reactions decreased the surface area by filling the pores.

On a étudié la formation et le mécanisme de croissance de particules fines, amorphes et poreuses. Des particules de TiO2 ont été produites dans un réacteur tubulaire à écoulement continu par une technique de dépǒt de vapeur chimique en utilisant le tétra-isopropoxyde de titane comme matériau de départ, à basses températures (573-973 K) et à pression atmosphérique. Les particules préparées ont une taille inférieure au micron et une grande surface spécifique (jusqu'à 270 × 103 m2/kg). D'aprés le mécanisme proposé, les réactions commencent à la paroi du réacteur, puis les particules primaires se forment dans la phase gazeuse par réaction chimique. Les particules primaires se heurtent, s'agglomèrent entre elles et croissent. Cependant, des écarts expérimentaux importants par rapport à la théorie de collision et d'agglomération brownienne laissent supposer que d'autres phénomènes comme des réactions à la surface des particules jouent aussi un rǒle important dans le mécanisme de croissance. Des réactions à intraparticulaires diminuent la surface spécifique en bouchant les pores.