A hőkezelt titanát nanocső termék kiindulási anyaga a hidrotermális úton előállított titanát nanocső, melynek jellemző átmérője átlagos átmérője 5-8 nm, míg hossza 100-500 nm is lehet az előállítási paraméterektől függően. Ennek hőkezelése 600 Celsius fokon 24 órán át történő izzítással történik. A hőkezelés hatására a kiindulási ionos trititanát kristályszerkezet anatáz TiO2-vé kristályosodik át úgy, hogy közben a csöves szerkezet összeomlik, de a termék részben az eredeti anizotrop morfológiáját. A hőkezelés során teljes konverzió történik, ezért a TiO2-NT termék teljes egészében anatáz nanostruktúrákból áll, amint az az 1. ábrán látható.
1. ábra TiO2-NT termék jellemző XRD felvétele. A fekete görbe a hőkezelés előtti trititanát, a lila pedig a hőkezelés utáni anatáz kristályszerkezetet mutatja.
A titanát nanocsövek morfológiai hőstabilitása lényegesen alatta marad a titanát nanoszálakénak. Amíg a TiO2-NW termékünk egészen 800 Celsiusig megőrzi eredeti szálas morfológiáját, addig a titanát nanocsövek már az anatázzá alakuláshoz minimum szükséges 600 Celsiuson folytatott hőkezelés hatására is összeomlanak. A kiindulási titanát nanocsövek és a hőkezelt TiO2-NT termék morfológiáját 2. ábrán hasonlíthatjuk össze.
2. ábra Titanát nanocsövek jellemző TEM felvételei hőkezelés előtt (bal) és 600 Celsius fokos hőkezlés után (jobb)
A 2. ábra alapján megállapítható, hogy a TiO2-NT termék nem tartalmaz belső üregeket, hanem kismértékben nyújtott alakú anatáz nanorészecskékből áll. A nanorészecskék jellemző átmérője 20 nm körüli. A hossz/átmérő arány a titanát nanocsövekre jellemző ~20 értékből 3 köré csökkent.
Összefoglalva: a TiO2-NT termék olyan anatáz nanorészecskékből áll, melyek titanát nanocsövekből keletkeztek, ezért alakjuk nem izotrop, hanem a csövek eredeti hosszirányában kismértékben megnyúlt. A TiO2-NT termék felhasználható minden olyan alkalmazásban, ahol nanoméretű anatáz szemcsékre van szükség. Ígéretes új felhasználási lehetőséget jelent továbbá, hogy vevői igény esetén a TiO2-NT szintetizálható úgy is, hogy a kiindulási nanocsövek belső üregét alkalmas anyaggal megtöltjük. A hőkezelés során a töltőanyag az anatáz részecskék belsejébe záródhat, így teljes funkcionalizált nanorészecske család építhető ki TiO2-NT alapon.