专利名称：薄叶状钛酸锶钡的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子原材料，特别涉及薄叶状钛酸锶钡及其DL-a-丙氨酸前驱 体低温燃烧制备法。
背景技术：
钛酸锶钡(BST)是钛酸钡和钛酸锶的固溶体，具有优异的介电性能和铁电性能， 因此广泛应用于电子工业。为了合成反应活性高、尺寸均匀、化学配比严格、形貌新颖的钛 酸锶钡，已发展出多种制备方法。其中有机前驱体法适合多组元钙钛矿纳米复合氧化物的合 成，此法可使各组分在溶液状态下均匀混合，通过控制有机物的量及溶液的pH有效地从分子 尺度上控制最后产物的结构和性能；低温燃烧法是以氧化还原反应为基础，在反应过程中体 系放出大量的热，使合成温度明显降低。这些方法制备的钛酸锶钡主要形貌为球形和粒状， 棒状(Ultrasonics Sonochemistry,2007，14:208-212)和星形(Materials Chemistry and Physics, 2006， 97:295-300)有少数报道，其它形貌的未见报道。因此，探索新方法合成具有新形貌的钛酸锶 钡，并使操作简单、条件易控、组分均匀、合成温度低，己成为这一领域的技术焦点
发明内容
本发明结合了有机前驱体法和低温燃烧法的优点，采用DL-a-丙氨酸前驱体低 温燃烧制得薄叶状钛酸锶钡。工艺新颖，操作简捷，参数易控制备温度低；产品纯度高， 形貌特殊。本发明具体内容如下(反应流程参见图l):
(1) 将钛酸丁酯Ti(OC4H9)4逐滴加入水中，待其水解完全，再加入4wt% HN03，使 Ti(OC4H9)4、 H20、 4wt免HN03的体积比为1:3:14，在室温下搅拌4小时后，静置分 层，下层无色溶液即为硝酸氧钛TiCXN03)2溶液。
(2) 以Bao.8Sro.2Ti03的配比分别将固体硝酸钡Ba(N03)2、硝酸锶Sr(N03)2和硝酸氧钛 TiO(N03)2溶液加入到5wt免DL-a-丙氨酸水溶液中，各自形成澄清的溶液，DLa-丙 氨酸与金属离子物质的量比为1.5:1。
(3) 将(2)中所得的溶液混合在一起，再加入硝酸铵固体，使之完全溶解，得到前驱体 溶液，硝酸铵物质的量为DL^-丙氨酸总量4倍的。
(4) 用浓度为3moLdnf3的氨水溶液调节(3)中所得的前驱体溶液pH值至6，搅拌，得 到白色胶状物。
(5) 将(4)中得到的胶状物于6(TC下干燥2小时，得到前驱体。
(6) 将(5)中得到的前驱体在650'C煅烧0.5小时，得薄叶状钛酸锶钡。
图l为制备薄叶状钛酸锶钡的工艺流程图。 图2为实施例一产品的X射线衍射分析谱图。 图3为实施例一产品的SEM分析谱图。 图4为实施例二产品的SEM分析谱图。
具体实施方式
本发明的具体实施过程和方式由以下实施事例并附图详细说明。
实施例一加入硝酸铵固体的效果
将钛酸丁酯Ti(OC4H9)4逐滴加入水中，待其水解完全，再加入4wt%HN03，使Ti(OC4H9)4、 H20、 4wt^HN03的体积比为1:3:14，在室温下搅拌4小时后，静置分层，下层无色溶液即 为TiO(N03)2溶液。以Bao.8Sra2Ti03的配比分别将固体Ba(N03)2、 Sr(N03)2和TiO(N03)2溶液 加入到5wt免DL"a-丙氨酸水溶液中，使DL-a-丙氨酸与金属离子物质的量比为1.5:1，各自形 成澄清的钡、锶及钛的DL-a-丙氨酸溶液，将这三种溶液、)g合在一起，加入物质的量为DL"a-丙氨酸总量4倍的硝酸铵固体，完全溶解后，加入浓度为3moHim—3的氨水调节混合液的pH 值至6，得到白色胶状物，胶状物于60'C下干燥2小时，得到前驱体，前驱体在65(TC煅烧 0.5小时，得到蓬松状白色的固体，直接压碎，测XRD及SEM，显示为薄叶状钛酸锶钡，其 厚度为纳米级(如图2和图3)。
实施例二不加硝酸铵固体的对比实施
制备前驱体溶液时不加入硝酸铵固体，其它一切如实施例一中所述，得到的产品非薄叶 状(如图4)。
权利要求
1.一种薄叶状钛酸锶钡，该材料主要特征在于厚度为纳米级，钡、锶、钛物质的量比为0.8∶0.2∶1。
2. —种如权利要求l所述薄叶状钛酸锶钡，该材料主要特征在于以DL-a-丙氨酸为前驱体原 料，以氧化还原反应为基础，制备过程的前期在液相中完成，燃烧前驱体而制得。
3. —种如权利要求l所述的薄叶状钛酸锶钡，其特征在于制备工艺过程包括以下步骤(1) 将钛酸丁酯Ti(OC4H9)4逐滴加入水中，待其水解完全，再加入4wt%HN03，使 Ti(OC4H9)4、 H20、 4wtXHN03的体积比为1:3:14，在室温下搅拌4小时后，静置分 层，下层无色溶液即为硝酸氧钛TiO(N03)2溶液。(2) 以Bao.8Sro.2Ti03的配比分别将固体硝酸钡Ba(N03)2、硝酸锶Sr(N03)2和硝酸氧钛 TiO(N03)2溶液加入到5wt免D匸a-丙氨酸水溶液中，各自形成澄清的钡、锶及钛的 DL-a-丙氨酸溶液。(3) 将(2)中所得的钡、锶及钛的DL-a-丙氨酸溶液混合在一起，再加入硝酸铵固体， 使之完全溶解，形成前驱体溶液。(4) 用浓度为3mol dm—3的氨水溶液调节(3)中所得的前驱体溶液pH值至6，搅拌， 得到白色胶状物。(5) 将(4)中得到的胶状物于60'C下干燥2小时，得到前驱体；(6) 将(5)中得到的前驱体在650°。煅烧0.5小时，得薄叶状钛酸锶钡。 4. 一种如权利要求l所述的薄叶状钛酸锶钡，其特征在于制备过程中(1) 钡、锶及钛的DL"a-丙氨酸溶液中，DL-a-丙氨酸与金属离子物质的量比为1.5:1。(2) 前驱体溶液中DL-a-丙氨酸与硝酸铵物质的量比为l: 4。
全文摘要
本发明涉及的是一种薄叶状钛酸锶钡及其制备方法，属于电子原材料领域。这种钛酸锶钡是以钛酸丁酯、硝酸钡、硝酸锶、硝酸铵和DL-a-丙氨酸为原料，以氧化还原反应为基础，650℃下煅烧前驱体0.5小时而制得的，其厚度为纳米级，薄叶状。制备工艺新颖，操作简捷，参数易控，制备温度低，产品纯度高，形貌特殊，适合工业生产。
文档编号C04B35/465GK101239736SQ20081001769
公开日2008年8月13日 申请日期2008年3月12日 优先权日2008年3月12日
发明者刘赛珠, 胡艳艳, 高子伟, 高玲香 申请人:陕西师范大学