专利名称：一种制备单晶CaTiO<sub>3</sub>枝晶的方法
技术领域：
本发明涉及制备单晶CaTiO3枝晶的方法。
背景技术：
ABO3钙钛 矿复合氧化物具有稳定的晶体结构和较好的热稳定性，几乎覆盖整个电气性能范围铁电体、顺电体、压电体、反铁电体、绝缘体、半导体、快离子导电、金属导体和超导体，除此之外还具有良好的催化、气敏、光学等特性，是当前极具发展前景的新型功能材料之一。因而引起人们的普遍关注，近年来CaTiO3被广泛的研究和使用，如高压陶瓷电容器和PTC热敏电阻等电子元件，电极材料，发光材料，固体电解质和高吸附废弃装置。由于它独特的形状与尺寸，枝晶在工业上的潜在应用被越来越多的科学者所研究和重视。枝晶一般需在非平衡条件下制备，表面应力，浓度梯度，所处压力场和晶相影响着界面动力学，因此合成枝晶条件及其复杂，而且难于控制。目前枝晶有不同种制备方法如水热法，电化学法和自组装法等。由于CaTiO3属于立方晶系，它一般呈现立方体形状，CaTiO3 由Ca、Ti、0三种元素组成，因此如何控制非平衡条件下制备枝晶就显得尤为复杂，难以制备。
发明内容
本发明的目的是提供一种用一步水热法制备单晶CaTiO3枝晶的方法。本发明的制备单晶CaTiO3枝晶的方法，采用的是水热法，步骤如下
1)将钛酸丁酯溶解于乙醇溶剂中，钛酸丁酯和乙醇的摩尔比为1:6 15，搅拌至均勻得至丨J A液；
2)将二水氯化钙溶解于蒸馏水中，然后和乙醇混合，搅拌至均勻得到B液，钛酸丁酯 二水氯化钙水乙醇的摩尔比是1 1 =20^600 :3 10 ；
3)将A液逐滴滴入B液中，搅拌5 lOmin，调节pH值至10 11，继续搅拌5 15min后，放在水热釜中，在18(T260°C下保温广36h，用蒸馏水洗涤，获得CaTiO3枝晶。本发明的有益效果在于
本发明在低温非平衡条件下，采用廉价原料二水氯化钙和钛酸丁酯，以水_乙醇作为溶剂通过一步水热法制备了纯CaTiO3枝晶。本发明工艺路线简单，通过调节工艺参数可以方便地控制CaTiO3枝晶形貌。
图1是实例1的CaTiO3枝晶的X射线衍射图谱。图2是实例2的CaTiO3枝晶的X射线衍射图谱。图3是CaTiO3枝晶的扫描电镜照片。图4是CaTiO3枝晶的透射电镜照片。图5是CaTiO3枝晶中的一个分枝透射电镜照片。
图6是图5 CaTiO3枝晶中的一个分枝选区衍射电子照片。
具体实施例方式实施例1
1)将钛酸丁酯溶解到乙醇中，搅拌至均勻得到A液，钛酸丁酯和乙醇的摩尔比是
1 10 ；
2)将二水氯化钙溶于蒸馏水中，并与乙醇混合搅拌得到B液，钛酸丁酯二水氯化钙 水乙醇的摩尔比是1 1 400 5 ；
3)将A液逐滴滴入B液中，搅拌lOmin，而后逐渐滴加NaOH溶液，调节pH值至10，继续搅拌15min混合后放在水热釜中，在水热温度180°C下保温36h，用蒸馏水洗涤6次，获得 CaTiO3枝晶。其X射线衍射图谱如图1所示，其衍射峰与正交CaTiO3相的标准图谱一致， 说明所得产品为正交CaTiO3相。实施例2
1)将钛酸丁酯溶解到乙醇中，搅拌至均勻得到A液，钛酸丁酯和乙醇的摩尔比是1:6 ；
2)将二水氯化钙溶于蒸馏水中，并与乙醇混合搅拌得到B液，钛酸丁酯二水氯化钙 水乙醇的摩尔比是1 1 400 5 ；
3)将A液逐滴滴入B液中，搅拌5min，而后逐渐滴加NaOH溶液，调节pH值至10，继续搅拌15min混合后放在水热釜中，在水热温度200°C下保温24h。用蒸馏水洗涤3次获得 CaTiO3枝晶。其X射线衍射图谱如图2所示，其衍射峰与正交CaTiO3相的标准图谱一致， 说明所得产品为正交CaTiO3相。本实施例制得的CaTiO3相的电镜照片如图3和图4所示。从电镜照片可以清楚的看到本发明制得的CaTiO3枝晶形貌呈蝴蝶形状，与传统的立方体形貌不同，同时从图5 及图6选区衍射花样中可以看出CaTiO3为单晶。实施例3
1)将钛酸丁酯溶解到乙醇中，搅拌至均勻得到A液，钛酸丁酯和乙醇的摩尔比是
1 6 ；
2)将二水氯化钙溶于水中，并与乙醇混合搅拌得到B液，钛酸丁酯二水氯化钙水乙醇的摩尔比是1 :1 :20 :9 ；
3)将A液逐滴滴入B液中，搅拌8min，而后逐渐滴加NaOH溶液，调节pH值至10，继续搅拌15min混合后放在水热釜中，在水热温度260°C下保温18h，用蒸馏水洗涤6次，获得 CaTiO3 枝晶。
权利要求
1. 一种制备单晶CaTiO3枝晶的方法，其特征是包括以下步骤1)将钛酸丁酯溶解于乙醇溶剂中，钛酸丁酯和乙醇的摩尔比为1:6 15，搅拌至均勻得至丨J A液；2)将二水氯化钙溶解于蒸馏水中，然后和乙醇混合，搅拌至均勻得到B液，钛酸丁酯 二水氯化钙水乙醇的摩尔比是1 1 =20^600 :3 10 ；3)将A液逐滴滴入B液中，搅拌5 lOmin，调节pH值至10 11，继续搅拌5 15min后，放在水热釜中，在18(T260°C下保温广36h，用蒸馏水洗涤，获得CaTiO3枝晶。
全文摘要
本发明公开了一种制备单晶CaTiO3枝晶的方法，采用的是水热法，首先将钛的化合物溶解于乙醇溶剂中，得到A液；再将二水氯化钙、蒸馏水和乙醇溶剂混合，得到B液；将A液缓慢的逐滴滴入B液中，调节pH值至10~11，搅拌混合后，放于水热釜中，在180~260℃下保温1~36h，得CaTiO3枝晶。本发明在低温非平衡条件下，采用廉价原料二水氯化钙和钛酸丁酯，以水-乙醇作为溶剂通过一步水热法制备了纯CaTiO3枝晶，工艺路线简单，通过调节工艺参数可以方便地控制CaTiO3枝晶形貌。
文档编号C30B7/10GK102242400SQ20111017869
公开日2011年11月16日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者徐刚, 董伟霞, 赵高凌, 韩高荣 申请人:浙江大学