納米材料PbTiO3,BaTiO3及BaxSr1-xTiO3的制備研究.pdf

1、PbTiO3、BaxSr1-xTiO3及BaTiO3是重要的壓電陶瓷材料,具有優(yōu)異的物理化學(xué)特性,它們的用途非常廣泛。由于一維納米材料和納米粒子擁有不尋常的化學(xué)物理性質(zhì)及在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,引起了人們的普遍關(guān)注。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多合成方法用于制備一維納米材料和納米粒子。在這些制備方法中,反相微乳法、低溫煅燒法和熔鹽法等由于能有效控制顆粒的形貌及大小,而吸引了研究人員的關(guān)注。利用上述方法,合成項(xiàng)鏈狀PbTiO3納米線、BaxS

2、r1-xTiO3和 BaTiO3納米粒子,同時(shí)研究了相關(guān)反應(yīng)條件。
　　在環(huán)己烷/TritonX-100/正己醇/水相的微乳液體系中,以Ti(OC4H9)4、H2C2O4·2H2O和 Pb(NO3)2為原料,制備出混合草酸鹽(PbC2O4+ TiOC2O4·2H2O)前驅(qū)體。然后在680℃煅燒4 h,得到具有不同形貌的PbTiO3粒子,有球形納米粒子,項(xiàng)鏈狀納米線以及由納米粒子構(gòu)成微米立方體和長(zhǎng)方體。改變?chǔ)?值(水與表面活性劑的物

3、質(zhì)的量的比)能有效控制產(chǎn)品的形貌和顆粒大小,并提出了其可能的形成機(jī)理。
　　以氫氧化鋇、氫氧化鍶和鈦酸丁酯為原料,采用低溫煅燒(300~500℃)法合成了鈦酸鍶鋇納米粒子。結(jié)果表明,所得鈦酸鍶鋇納米粒子大小分布均勻,粒徑約為13~20 nm,粒子形狀近似為球形,晶相結(jié)構(gòu)為立方相。該粉體為完全互溶體的固溶體,隨Sr含量的增加,晶胞參數(shù)a和晶胞體積V減小,a隨組成呈線性關(guān)系,符合Vegard定律。
　　以氫氧化鋇和鈦酸丁酯為原料

4、,采用固相研磨與低溫(200~300℃)煅燒相結(jié)合的方法制得了鈦酸鋇納米粉體。結(jié)果表明,所得鈦酸鋇納米粉體的粒徑約為15~20 nm,粒子形狀近似為球形,晶體結(jié)構(gòu)為立方相,鋇鈦物質(zhì)的量之比約為1.0。該粉體在熱處理溫度為800~1000℃時(shí),由立方相轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆较?而在熱處理溫度為668~892℃時(shí),存在于晶格中的羥基被除去。
　　用TiO2和Ba(OH)2為鈦源和鋇源,以NaOH和KOH為熔劑,采用融鹽法成功地合成了立方體狀BaT