一种取向性钛酸钡锶纳米多晶的可控制备方法与流程

文档序号:19157074发布日期:2019-11-16 00:57阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种取向性钛酸钡锶纳米多晶的可控制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:

(1)以koh、lioh和tio2为原料,在水-乙醇体系进行溶剂热反应,反应温度为100-200℃,反应时间为6-72h,所述的水-乙醇体系由水与乙醇按体积比为1:(4-6)混合而成,反应结束后抽滤,洗涤,干燥,得到粉末状钛酸钾;

(2)将步骤(1)得到的钛酸钾,与酸液进行离子交换反应,用h+交换k+,抽滤,洗涤,干燥,得到粉末状h2ti2no2n+1;

(3)将步骤(2)得到的h2ti2no2n+1进行一步水热反应或两步水热反应,反应结束后抽滤,洗涤,干燥,得到粉末状取向性钛酸钡锶纳米多晶;

所述的一步水热反应的方法为:将步骤(2)得到的h2ti2no2n+1与氢氧化钡、氢氧化锶水溶液混合,其中h2ti2no2n+1、氢氧化钡、氢氧化锶按照ti:ba:sr摩尔比为1:(0.2~0.6):(0.4~0.8),进行一步水热反应,反应温度为120-250℃,反应时间为8-18h;

所述的两步水热反应的方法为:将步骤(2)得到的h2ti2no2n+1与氢氧化钡按照ti:ba摩尔比为1:(0.2~0.6)混合后进行第一步水热反应,反应温度为120-200℃,反应时间为11-13h,反应结束后抽滤,洗涤,干燥后得到粉末状bt/h2ti2no2n+1;将bt/h2ti2no2n+1与氢氧化锶按照ti:sr=1:(2~6)的摩尔比混合后进行第二步水热反应,反应温度为140-220℃,反应时间为10-15h。

2.根据权利要求1所述的取向性钛酸钡锶纳米多晶的可控制备方法,其特征在于,步骤(1)-(4)中所述的干燥步骤的方法为:于鼓风干燥箱中20-80℃干燥,干燥时间为6~48h。

3.根据权利要求1所述的取向性钛酸钡锶纳米多晶的可控制备方法,其特征在于,步骤(1)中反应温度为130-160℃,反应时间优选为18-30h。

4.根据权利要求1所述的取向性钛酸钡锶纳米多晶的可控制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的酸液为硝酸溶液,所述的硝酸溶液的浓度为0.2~0.5mol/l。

5.根据权利要求1所述的取向性钛酸钡锶纳米多晶的可控制备方法,其特征在于,所述的一步水热反应中,反应温度为150-200℃,反应时间为10-15h。

6.根据权利要求1所述的取向性钛酸钡锶纳米多晶的可控制备方法,其特征在于,所述的两步水热反应中,第一步水热反应温度为130-160℃,反应时间为11-13h。

7.根据权利要求1所述的取向性钛酸钡锶纳米多晶的可控制备方法,其特征在于,所述的两步水热反应中,第二步水热反应温度为150-200℃,反应时间为10-13h。

8.根据权利要求1所述的取向性钛酸钡锶纳米多晶的可控制备方法,其特征在于,步骤(1)、(2)中采用去离子水洗涤反应产物。

9.根据权利要求1所述的取向性钛酸钡锶纳米多晶的可控制备方法,其特征在于,所述的一步水热反应结束后,采用0.3-0.6mol/l醋酸和去离子水交替洗涤反应产物,交替洗涤2-3次。

10.根据权利要求1所述的取向性钛酸钡锶纳米多晶的可控制备方法,其特征在于,所述的两步水热反应结束后,采用0.1-0.2mol/l醋酸和去离子水交替洗涤反应产物,交替洗涤2-3次。


技术总结
本发明涉及一种取向性钛酸钡锶纳米多晶可控制备的方法。该方法以钛酸钾为模板,碱土金属氢氧化物为原料,采用一步或两步水热方法可控制备得到不同配比的BaxSr1‑xTiO3纳米多晶。通过该方法制备得到的BaxSr1‑xTiO3纳米多晶,具有相同的晶轴取向;且制备过程具有高度可控性,可根据用途需求,制备x=0.34‑0.63的纳米多晶。另外,制备过程中使用的模板与反应物以及制备产品产生的废液均不对环境和人体产生危害,可用于制备层电容器、热敏电阻、光电设备、机电设备、传感器、动态随机存储器和领域效应晶体管以及其它微型器件。

技术研发人员:胡登卫;苗磊;张珍;姚明刚;李立杰;杨旦旦;王妍;王艳;翟乐;顾红溪;张改妮;马蓉
受保护的技术使用者:宝鸡文理学院;宝鸡材能新材料科技有限公司
技术研发日:2019.09.02
技术公布日:2019.11.15
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