幾種鈣鈦礦族鐵電材料的低溫液相合成及性能研究.pdf

1、鈦酸鍶鋇(BaxSr1-xTiO3)由于其優(yōu)異的電學(xué)及光學(xué)性能在功能陶瓷領(lǐng)域具有極其重要的地位，獲得了廣泛的應(yīng)用?；谀壳耙合喾ê铣赦佀徭J鋇納米晶的研究進(jìn)展，本論文發(fā)揮液相化學(xué)合成技術(shù)在控制材料的微結(jié)構(gòu)、形貌和尺寸等方面的優(yōu)勢，探索出了一條在室溫下合成了系列鈦酸鍶鋇納米晶的普適合成路線，并詳細(xì)研究了鈦酸鍶(SrTiO3)納米晶在特定條件下形成的樹枝狀對稱等級結(jié)構(gòu)的過程和生長機(jī)理。該合成路徑操作簡單，條件溫和，原料易于取得且產(chǎn)量較大，產(chǎn)物

2、物相單純，尺寸均一且結(jié)晶性良好，為室溫下大規(guī)模制備鈦酸鍶鋇系列納米粉體提供了一條較好的途徑。取得的主要研究成果如下:
　　1、在室溫條件下，混合氯化鍶(SrCl2·6H2O)/堿的水溶液和異丙醇鈦的乙醇溶液來得到最終產(chǎn)物，無需加入任何表面活性劑或其他模板。詳細(xì)考察了一系列可能的反應(yīng)影響因素，包括pH值，水/醇比例，反應(yīng)時間等對最終產(chǎn)物形貌和晶體生長過程的影響，發(fā)現(xiàn)溶液的酸堿性對調(diào)控起到重要作用。時間影響實(shí)驗(yàn)表明，納米晶的形成符合O

3、swald熟化過程。研究結(jié)果表明在室溫下通過極其簡單的液相合成手段即可得到鈦酸鍶納米晶。
　　2、采用上述室溫液相合成方法，制備了鈦酸鋇(BaTiO3)、鈦酸鍶(SrTiO3)及其一系列固溶體鈦酸鍶鋇(BST, BaxSr1-xTiO3)納米晶。ICP-AES分析顯示產(chǎn)物中Ba/Sr比例精確的符合初始的加料比例，X射線衍射花樣(XRD)清楚的展示了幾個主要峰位隨著x值的變化而產(chǎn)生位移。此外，我們還對產(chǎn)物進(jìn)行了壓片燒結(jié)，以測量其介電

4、性能，并與商業(yè)鈦酸鍶鋇粉體(BST)做了對比，結(jié)果表明產(chǎn)物的介電性能要遠(yuǎn)優(yōu)于商業(yè)鈦酸鍶鋇粉體。
　　3、本文在之前工作的基礎(chǔ)上，利用得到的一系列鈦酸鍶鋇(BaxSr1-xTiO3)納米晶為基底，使用一種清潔的光化學(xué)方法來還原氯金酸(HAuCl4)，成功得到了Au@BaxSr1-xTiO3復(fù)合產(chǎn)物。Au納米顆粒的尺寸約為15nm左右。我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)基底的(100)面暴露比較充分時，金顆粒負(fù)載效果要遠(yuǎn)好于(100)面暴露不充分時的情況，顆