鈦酸鋇納米結構的可控制備和表征.pdf

1、BaTiO3是一種典型的鈣鈦礦結構氧化物，具有優(yōu)異的介電、壓電和鐵電性能，在微電子器件的制備中得到了廣泛的應用。本文首先對納米材料的特性、分類和制備進行了綜述，然后又對BaTiO3的結構、性能和應用，以及BaTiO3粉體的制備方法、表征和性能研究進展進行了回顧。研究了以KOH為礦化劑，水熱條件下BaTiO3粉體的相形成和形貌變化規(guī)律；進一步在水熱系統(tǒng)中引入高分子聚合物作為表面修飾劑抑制顆粒長大和提高粉體的分散性，實現(xiàn)了高分散性的BaTi

2、O3納米粉體的合成；以K2Ti6O13納米線為先驅(qū)體，首次制備了六腳結構的BaTiO3納米晶，并探討了該六腳結構形成的機理。本研究的主要工作和取得的主要結果如下：
　　 1.以Ba(NO3)2和Ti(OC4H9)4為原料，KOH為礦化劑，水熱合成了立方相BaTiO3納米粉體；探討了水熱反應時間，溫度和KOH濃度對水熱環(huán)境下BaTiO3晶體生長、物相、尺寸和形貌的影響規(guī)律；隨著反應溫度從200℃提高到220℃，顆粒的粒徑由250n

3、m減小到100nm；在水熱溫度200℃，Ba/Ti為1，KOH濃度為2mol/L，反應時間為48h的情況下，可以得到結晶良好，粒徑在100nm左右，形貌均一的BaTiO3納米粉體；
　　 2.引入聚乙烯醇(PVA)和聚乙二醇(PEG)作為表面修飾劑，討論了兩種表面修飾濃度對水熱制備的BaTiO3尺寸、形貌和分散性的影響規(guī)律；研究表明表面修飾劑的引入有效提高了BaTiO3納米顆粒的分散性，PVA濃度由3g/L增加到4g/L時，Ba

4、TiO3顆粒的平均粒徑由150nm減小到80nm；
　　 3.以K2Ti6O13納米線為先驅(qū)體，首次制備出了尺寸形貌均一的立方相單晶BaTiO3六腳結構，具體反應條件為水熱溫度160℃下，Ba/Ti=1，反應時間24h；高分辨透射電鏡(HRTEM)分析表明單晶六腳結構沿立方相BaTiO3的六個等效[100]方向生長；由于KTO的特殊結構導致的在特定反應條件下的鈦氧八面體濃度降低，從而導致表面能差異很小的BaTiO3(100)面和