TiO2和SrTiO3纳米粉体的超声化学法合成

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kissall
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来随着电子行业的发展,电子元器件随之朝微型、轻量、薄型和高稳定的方向发展,对于制备电子元件的粉体要求越来越高,因此围绕着电子陶瓷粉体的制备展开重点研究,希望得到晶型好、纯度高、均一性好的纳米粉体。TiO2粉体作为一种重要的功能材料,在各领域中有着广泛的应用,低温下单一的金红石型TiO2粉体的制备一直是研究的重点。SrTiO3粉体具有高的介电常数和低的介电损耗,广泛应用于高压电容器、晶界层电容器、压敏和热敏电阻中,对SrTiO3的研究一直是个很活跃的领域。   超声化学法是一种高效、快捷的制备纳米材料的方法,本论文以TiCl4和HCl为原料,采用超声化学法制备出了单一金红石型的TiO2粉体。通过改变反应条件发现,反应温度60℃以上得到TiO2粉体,随着反应温度的升高所得TiO2粉体的颗粒尺寸减小。超声反应时间的延长能够促使TiO2晶体长大。反应物TiCl4的浓度增加所得TiO2粉体的颗粒尺寸变大。颗粒较大的球形TiO2由大量TiO2纳米晶聚集而成。   在此基础上,以TiCl4和SrCl2·6H2O为原料,采用超声化学法制备了星形、方形和球形SrTiO3纳米粉体,研究了不同反应条件对产物形貌、尺寸和物相的影响,探讨了超声化学法所得SrTiO3颗粒的形成机理。   研究发现,超声反应时间为40 min时可以得到结晶度良好,尺寸均一的SrTiO3纳米粉体。初始反应物Sr/Ti摩尔比对SrTiO3的形貌、尺寸和纯度有影响,随着Sr/Ti摩尔比的增加,SrTiO3颗粒的尺寸变小,均一性变差,且SrCO3杂质含量增多。反应温度在一定温度范围内对SrTiO3形貌和尺寸的影响较小,反应温度为70℃就能得到结晶度良好的SrTiO3纳米粉体。pH值和初始反应物离子浓度对SrTiO3的形貌和尺寸影响最显著,星形、方形和球形SrTiO3颗粒在不同的pH值下各有一定的合成离子浓度范围,从而得到SrTiO3颗粒形貌的演变规律。低离子浓度低pH值易合成星形SrTiO3颗粒,高离子浓度高pH值易合成球形SrTiO3颗粒,且随着离子浓度和pH值的增加,SrTiO3颗粒尺寸变小。   通过高分辨电子显微技术,研究了SrTiO3颗粒的形成机理。不同离子浓度和pH值条件下形成不同形状的SrTiO3颗粒,而不同形状的SrTiO3颗粒形成机理不同。在低离子浓度和低pH值下,晶体成核速度较慢,而晶体生长速度比较快,SrTiO3沿着<111>方向择优生长,形成星形SrTiO3颗粒。提高离子浓度或是提高溶液pH值,晶体成核速度变快,晶体生长变慢,沿着<100>方向和沿着<111>方向的生长速度差距变小,星形对称角之间的空隙由{110}和{100}面的生长所填补,形成方形SrTiO3颗粒。球形SrTiO3颗粒的形成是原位转变的过程。首先TiCl4在碱性溶液中水解形成TiO2·nH2O胶体,在超声波辐射作用下,溶液中的Sr2+不断的向TiO2·nH2O胶体颗粒内部扩散,并与TiO2·nH2O胶体反应,胶体颗粒不断结晶长大,形成球形SrTiO3颗粒。
其他文献
底床对波浪的动力响应以及波浪作用下的底床失稳已经有很多的研究成果。波浪作用下,粉质土底床容易发生液化失稳。底床液化后,液化土体会产生于水体类似的波动,土颗粒会发生与水
初读赵明飞的作品会让人感觉有点简单,甚至有点稚嫩,但细细品读却会被他画面中的人物吸引。“空白剧场——赵明飞的非典型青春绘画”这是一个有关孤独青春的展览。赵明飞一个
图书馆的服务能力和服务水平,对读者产生极其重要的影响.而提高服务水平的关键,又在于完善服务管理,更新服务观念,创新服务模式.如何加大图书馆创新力度,追求读者满意理念,是
热阴极作为大功率微波管的电子发射源,对其功率输出和寿命等起着至关重要的作用。目前使用最多的热阴极是以多孔钨为基体、碱土金属钡为活性物质的扩散型浸渍钡钨阴极。为了进
城市土壤和城市灰尘是城市污染物的源和汇,它们深刻的影响着人类的健康和城市环境质量,中国幅员辽阔,历史悠久,城市土壤、城市灰尘具有复杂的地理空间分布的差异性、时间分布的尺
智慧城市建设中的城市融媒体也在参与城市智能化的发展,城市融媒体中心作为各类媒介功能的融合体,对受众获取信息和服务有着重要的作用。本文主要通过对智慧城市建设中城市融媒体中心的主要职能研究,分析目前发展中所存在的问题,同时紧紧把握以人为本的出发点思考城市融媒体中心在未来智慧城市建设中的优化途径。
学位
垃圾渗滤液的处理是解决城市生活垃圾污染问题的一个重要环节。本实验所处理的垃圾渗滤液CODCr、氨氮、浊度浓度高、变化范围大,钙、镁及重金属的含量也不容忽视。垃圾渗滤液
随着工业化、城市化的发展,水中氮素的含量日益增加,对人类生活以及自然环境造成了巨大的影响。对于低碳氮比、高氨氮废水,传统硝化反硝化工艺的处理成本太高、效率过低,所以开发高效率低能耗的新型脱氮工艺迫在眉急。厌氧氨氧化工艺具有节省能源、占地面积小、无需投加有机碳源、污泥产量少,没有二次污染等优点,具有广阔的应用市场。但要把厌氧氨氧化工艺推向实际工程,仍需解决很多棘手的问题。本论文采用一套15 L的圆柱
学位
【摘要】小学语文教学中的听力训练能够帮助小学生提高学习效率,培养学生的创新思维能力。但是,语文教学中的听力训练仍存在一些问题,教学硬件尚未齐全,教师缺乏系统的理论知识以及科学的听力训练教学方法,对听力的考查缺乏可行的测评机制。面对这一现状,如何更好地开展听力训练,需要做好充足的准备,要求教师要掌握科学有效的教法,使听力训练的方法多样化,由此才能真正使听力训练发挥作用,提高学生的综合能力。  【关键