溶胶-凝胶法制备钛酸锶和钛酸锶钡薄膜
表面活性剂对溶胶-凝胶法制备Ba0.6Sr0.4TiO3粉体的影响
122材料导报2008年5月第22卷专辑X
表面活性剂对溶胶-凝胶法制备Bao．6Sr0．4Ti03粉体的影响
郑亚敬，刘贵山，马铁成，李雨珧，胡志强
(大连工业大学化工与材料学院，大连116034)
摘要钛酸锶钡(BST)陶瓷是一种性能优异的电容器材料、热敏材料和铁电压电材料，具有非常广阔的应用领
域。采用溶胶一凝胶法合成了Bao．6Sro．。Ti()3纳米粉体，通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度
分析仪对粉体的物相组成、颗粒大小和形态进行了分析，利用红外光谱仪(Fr-取)研究了表面活性荆在合成纳米
Ba0．sSro．．Ti03过程中的作用，并重点考察了表面活性剂对Bao．eSro．．Ti03粉体性能的影响。研究结果表明，通过添加
适量的表面活性剂能有效改善纳米钛酸锶钡粉体的表面性能，使纳米钛酸锶钡具有较好的分散性，可充分发挥材料的
纳米效应。
关键词钛酸锶钡溶胶一凝胶法表面活性剂纳米粉体
EffectsofSurface
Active
Agenton
Synthesisof
Bao．6Sro．4T103
Nano-powdersbySol—gelProcess
ZHENGYajing，LIUGuishan，MA
Tiecheng，LIYuguang，HUZhiqiang
(SchoolofChemistryandMaterial
Engineering，DalianPolytechnicUniversity，Dalian116034)
Abstract
Ba0．6Sro．4Ti03(BST)is
aneleetro-materialwith
highqualitywidelyusedinthemanufactureof
ca-
pacitormaterials，thermosensitivematerials，ferroelectricmaterialsand
piezoelectricmaterials．Inthis
提拉法制备TiO薄膜实验实验指导书
提拉法制备TiO2薄膜
一、实验目的
1. 了解溶胶-凝胶法（Sol-gel method）的原理和特点；
2. 掌握提拉法制备TiO2薄膜的方法。
二、实验原理
1. 溶胶-凝胶法概述
溶胶-凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。溶胶-凝胶法可以在低温下制备高纯度、粒径分布均匀、化学活性大的单组分或多组分分子级纳米催化剂，透明且稳定，本实验采用溶胶-凝胶法来制备纳米二氧化钛薄膜材料。目前利用溶胶凝胶技术制备薄膜的方法主要有3种：提拉法、旋涂法、层流法 ，这3种方法各有其特点。其中提拉法和旋涂法较为常用，可根据衬底材料的尺寸与形状以及对所制薄膜的要求而选择不同的方法。采用这几种方法制备纳米薄膜时，凝胶膜都是由于溶剂的快速蒸发而不是由于缩聚反应的不断进行形成的。然后再根据需要加热处理凝胶膜，即可得到所要求的薄膜材料。本实验选取提拉法。
2. 溶胶-凝胶法的原理
本实验制备溶胶所用的原料为钛酸丁脂(TBOT,AR.溶剂)、蒸馏水、无水乙醇(AR.先驱体)以及硝酸。反应物为Ti(O-C4H9)4和水，分相介质为C2H5OH，使Ti(O-C4H9)4在C2H5OH中水解生成Ti(OH)4，脱水后即可获得TiO2。在后续的热处理过程中，只要控制适当的温度条件和反应时间，就可以获得金红石型和锐钛型二氧化钛。
钛酸丁脂总水解反应表示为下式，水解产物为含钛离子溶胶。 Ti(OC4H9)4+4H2O=Ti(OH)4+4C4H9OH
一般认为，在含钛离子溶液中钛离子通常与其它离子相互作用形成复杂的网状基团。上述溶胶体系静置一段时间后，由于发生胶凝作用，最后形成稳定凝胶。
溶胶-沉淀一步法合成钛酸锶纳米粉体
溶胶-沉淀一步法合成钛酸锶纳米粉体
徐泽忠;赵茂俞;刘丹丹;徐华华;张蔓茹;韩成良
【摘 要】以TiCl4和SrCl2·H2O等为原料,在常压下通过溶胶-沉淀一步法成功制备出了SrTiO3纳米粉体,并对所得产物的形态和结构进行了表征.结果表明,SrTiO3纳米晶为准立方体,尺寸约为60nm.同时,采用电子工业用高纯碳酸钡标准分析法(HG/T 3587-1999)研究了当锶/钛比为1时,碱浓度、钛液浓度和反应时间分别对最终产物纯度的影响,得出钛酸锶纳米粉体最佳合成工艺参数:碱浓度为7.3mol/L,钛液浓度为2.8mol/L,反应时间5h和合成温度25℃.
【期刊名称】《安徽化工》
【年(卷),期】2017(043)002
【总页数】3页(P30-32)
【关键词】溶胶-沉淀法;合成;钛酸锶;纳米粉体
【作 者】徐泽忠;赵茂俞;刘丹丹;徐华华;张蔓茹;韩成良
【作者单位】合肥学院分析测试中心,安徽合肥230601;合肥学院分析测试中心,安徽合肥230601;合肥学院化学与材料工程系,安徽合肥230601;合肥学院化学与材料工程系,安徽合肥230601;合肥学院化学与材料工程系,安徽合肥230601;合肥学院化学与材料工程系,安徽合肥230601
【正文语种】中 文
【中图分类】TB383 钛酸锶（SrTiO3）可作为电子陶瓷生产原料广泛应用于高压电容器、晶界层电容器、压敏电阻、热敏电阻及气敏元件及其他电子元件[1-2]。随着人们对钛酸锶基陶瓷的研究越来越关注，有关高纯钛酸锶纳米粉体的低成本合成也日益受到重视。通常，用于制备钛酸锶粉体的方法主要有高温固相烧结法、水热法、化学共沉淀法和溶胶-凝胶法等[3-6]。高温固相烧结法是用TiO2和SrO经过高温灼烧而成，杂质含量高，颗粒粗，均匀性差；水热法对实验设备和成本要求高；化学共沉淀法和溶胶-凝胶法所得SrTiO3纳米粉体虽然均一性较好，但团聚较严重。又如，采用反胶束微乳液法制备SrTiO3前驱物热分解制得粒径约为40nm的球形SrTiO3粒子，粒度分布窄[7-8]，但该方法需要合适的表面活性剂，合成过程复杂。本文采用溶胶-沉淀一步法制备SrTiO3纳米粉体，即以四氯化钛和氯化锶为原料，在低温和强碱性条件下一步合成，无需煅烧。该方法操作简单，无需特殊贵重设备，成本低，产量大，适合工业化生产。目前，有关用此方法来制备SrTiO3纳米粉体还未见报道。
钛酸锶钡陶瓷的低频介电特性
第２１卷第１期 青岛大学学报（自然科学版） ２ ０ ０ ８年３月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＱＩＮＧＤＡＯ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） ＶｏＩ．２１ ＮＯ．１ Ｍａｒ．２ Ｏ Ｏ ８
文章编号：１００６—１０３７（２００８）Ｏ１—００４８—０５
钛酸锶钡陶瓷的低频介电特性
牟坤昌，隋万美，栾世军，王丽丽
（青岛大学物理科学学院，山东青岛２６６０７１）
摘要：将溶胶一凝胶法制备的Ｂａ Ｓｒ ＴｉＯ。纳米粉体分别在１ ３００ ｏＣ和１ ３３０ ｏＣ下烧结成
瓷，采用ＸＲＤ、ＳＥＭ和ＬＣＲ分别对粉体的物相结构、烧结体的晶粒形貌和材料的介电性
能进行了测试分析。结果表明，随着陶瓷晶粒平均尺寸的降低，居里温度向负温度方向移
动，其介电峰有弥散化趋势；陶瓷烧结体的介电损耗随致密度的升高而降低，室温附近在
０．００２左右，且温度稳定性良好；２０℃下，样品在０．５～２００ ｋＨｚ下的介电常数随频率的
上升而减小，而介电损耗则随频率的升高而增大。
关键词：钛酸锶钡；溶胶一凝胶法；低频介电性能
中图分类号：ＴＢ３４ 文献标识码：Ａ
钛酸锶钡（Ｂａ Ｓｒ。一 ＴｉＯ。）材料是一类重要的信息功能材料，兼有钛酸钡的高介电常数、低介电损耗和钛
酸锶抗疲劳的特点。通过调节组分钡和锶的比值，可改变材料的居里温度＿１ ］，从而获得优良的介电和铁电
性能。目前针对该材料的研究主要集中在粉末合成、陶瓷烧结和薄膜制备等方面 ］，采用溶胶一凝胶法制
备钛酸锶钡材料的传统工艺主要是以醋酸钡、醋酸锶和钛酸四丁酯为原料，成本较高，选用碳酸盐作原料有
利于降低环境污染和生产成本，是一条环境友好、技术经济的路线，文献［７，８］报道了使用部分碳酸盐替代醋
酸盐制备钛酸锶钡薄膜的技术，采用碳酸钡和醋酸锶制备了钛酸锶钡溶胶。本文利用碳酸锶和碳酸钡分别
替代醋酸锶和醋酸钡，采用溶胶凝胶法制备了Ｂａ Ｓｒ ＴｉＯ。纳米粉体，并将粉体干压成型后烧结成瓷，对其
钛酸锶分子式
钛酸锶分子式
全文共四篇示例，供读者参考
第一篇示例：
钛酸锶是一种化学物质，其分子式为SrTiO3。它是一种重要的无机化合物，具有许多重要的应用领域。钛酸锶的性质和用途在材料科学、电子工业、能源领域等方面都有广泛的应用。
钛酸锶的化学式为SrTiO3，它是一种白色晶体，常见的晶体结构为钙钛矿结构。其晶体结构和性质使得它具有一些特殊的物理和化学性质，因此在各个领域中都有重要的应用。
在材料科学中，钛酸锶被广泛应用于电子材料和光学材料中。由于其高介电常数和低损耗角，钛酸锶被用作电子元件和电容器的材料。在光学材料中，钛酸锶也被用于制备透明的薄膜和光纤等材料，可用于合成电子器件和激光器件。
在能源领域中，钛酸锶也发挥着重要作用。由于其特殊的物理性质，钛酸锶可以被用于制备太阳能电池和燃料电池的电极材料，从而提高能源转换效率和运行稳定性。
钛酸锶还广泛应用于陶瓷、催化剂和生物材料等领域。在陶瓷领域中，钛酸锶常被用来制备高温陶瓷和电子陶瓷材料。在催化剂领域中，钛酸锶可以促进催化作用，提高反应速率和选择性。在生物材料领域中，钛酸锶被用来制备生物陶瓷和生物玻璃材料，用于骨科医学和人工器官等领域。
钛酸锶是一种重要的无机化合物，具有广泛的应用领域和应用前景。随着科学技术的进步和人类对材料性能的不断追求，钛酸锶的应用领域将会越来越广泛，对人类社会的发展和进步将会有重要的推动作用。
第二篇示例：
钛酸锶是一种无机化合物，化学式为SrTiO3，是一种重要的功能性陶瓷材料。它具有许多优良的物理和化学性质，在许多领域被广泛应用。下面将详细介绍钛酸锶的结构、性质和应用。
钛酸锶是一种具有钙钛矿结构的晶体材料，其晶体结构是由平面排列的正四面体氧离子和六配位的锶离子构成的。该结构的对称性很高，所以钛酸锶具有很强的非线性光学性质和优良的光学性能。钛酸锶还具有较高的电介质性质和热稳定性，使其成为一种非常重要的光电材料。
钛酸锶钡的制备
本论文实验方案设计：选用传统固相合成法制备Ba
0.3Sr
0.7TiO
3陶瓷，先按
照设计的配方称量并配料样品，湿法球磨后干燥，样品粉体经预烧后，目的是
让样品原料预反应，预合成所需要的陶瓷晶相并排出气体，进行二次球磨，出
料后造粒陈腐、压片成型，然后在箱式电阻炉中烧结以制备Ba
0.3Sr
0.7TiO
3陶瓷烧
结体，最后对样品进行抛光被电极处理并进行样品的性能测试；制备
Ba
0.3Sr
0.7TiO
3储能陶瓷则在Ba
0.3Sr
0.7TiO
3陶瓷粉体预烧合成后，掺杂烧结助剂并
是混料混合均匀，进行湿法球磨。出料后造粒陈腐、压片成型，在电炉中烧结
制备Ba
0.3Sr
0.7TiO
3储能陶瓷烧结体，最后对样品进行抛光被电极处理并进行样品
的性能测试。
Ba
0.3Sr
0.7TiO
3陶瓷样品的制备 ：按照实验前设计的Ba
0.3Sr
0.7TiO
3陶瓷的配
方来进行配料称量，用酒精做助磨剂，选用氧化锆球作球磨石（其中1/3的中号
球磨石和2/3的小号球磨石，所有采用湿法球磨方法均用中小号球磨石的搭配，
以保证球磨的效率更好），用湿法球磨方法以料：球：酒精比大约1：2：2装入
球磨罐中，用行星式球磨机以400r/min球磨12h后取出。出料后在烘箱中以烘
干去除水分后，取出放入氧化铝坩埚中在箱式电炉中预烧，把预烧后的样品粉
料在玛瑙研钵中研磨粉碎后，进行二次湿法球磨混合样品原料均匀，再加入已
准备好的PVA作为粘结剂造粒，干燥后将样品粉料过40目筛，筛余的样品粉料
进行陈腐24h。陈腐结束后，压片。
BBSZ熔块粉体的制备：因为它的软化点较低，所以对Ba
1-xSr
xTiO
3系介质
材料具有显著的降温效果。所以本文选择的烧结助剂是
B
2O
3-Bi
2O
3-SiO
2-BaO-CaO熔块简称（BBSZ），以掺杂BBSZ熔块降低
Ba
0.3Sr
0.7TiO
3陶瓷的烧结温度。BBSZ熔块的湿法球磨、干燥的工艺过程与
Ba
0.3Sr
0.7TiO
3陶瓷样品的制备过程相同。球磨完后将样品粉体在烘箱中干燥去除
表面活性剂对溶胶-凝胶法制备Ba0.6Sr0.4TiO3粉体的影响 2
材料导报 ２００８年５月第２２卷专辑Ｘ 表面活性剂对溶胶一凝胶法制备Ｂａ０．６Ｓｒ０．４ＴｉＯ３粉体的影响 郑亚敬，刘贵山，马铁成，李雨珧，胡志强 （大连工业大学化工与材料学院，大连１１６０３４） 摘要 钛酸锶钡（ＢＳＴ）陶瓷是一种性能优异的电容器材料、热敏材料和铁电压电材料，具有非常广阔的应用领 域。采用溶胶一凝胶法合成了Ｂａ０． Ｓｒ０ Ｔｉ（）３纳米粉体，通过Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）、扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、激光粒度 分析仪对粉体的物相组成、颗粒大小和形态进行了分析，利用红外光谱仪（ＦＴ—ＩＲ）研究了表面活性剂在合成纳米 Ｂａｏ Ｓｒ０ＴｉＯ。过程中的作用，并重点考察了表面活性剂对Ｂａ０ ｓＳｒ０ ＴｉＯｓ粉体性能的影响。研究结果表明，通过添加 适量的表面活性剂能有效改善纳米钛酸锶钡粉体的表面性能，使纳米钛酸锶钡具有较好的分散性，可充分发挥材料的 纳米效应。 关键词 钛酸锶钡溶胶一凝胶法表面活性剂纳米粉体 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｔｉｖｅ Ａｇｅｎｔ ｏｎ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｂａｏ．６ Ｓｒｏ．４ ＴＩＯ３ Ｎａｎｏ－ｐｏｗｄｅｒｓ ｂｙ Ｓｏｌ—ｇｅｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ ＺＨＥＮＧ Ｙａｊ ｉｎｇ，ＬＩＵ Ｇｕｉｓｈａｎ，ＭＡ Ｔｉｅｃｈｅｎｇ，ＬＩ Ｙｕｇｕａｎｇ，ＨＵ Ｚｈｉｑｉａｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄａｌｉａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ １ １６０３４） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｂａｏ．６ Ｓｔ０ ４ ＴｉＯｓ（ＢＳＴ）ｉｓ ａｎ ｅｌｅｃｔｒｏ－ｍａｔｅｒｉａｌ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｆ ｃａ— ｐａｃｉｔｏｒ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｔｈｅｒｍｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，Ｂａｏ．６ Ｓｒｏ．４一 ＴｉＯ３ ｎａｎｏ－ｐｏｗｄｅｒｓ ａｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｓｏｌ—ｇｅｌ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ ｎａｎｏ－ｐｏｗｄｅｒｓ ａｒｅ ｅｘａｍｉｎｅｄ ｕｓｉｎｇ ＸＲＤ，ＳＥＭ ａｎｄ ｌａｓｅｒ ａｎ— ａｌｙｚｅｒ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ－ａｃｔｉｖｅ ａｇｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｂａｏ．６ Ｓｒｏ．４ Ｔｉ０３ ｎａｎｏ－ｐｏｗｄｅｒｓ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｕｓｉｎｇ ＦＴ—。ＩＲ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ａｄｄｉｎｇ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｓｕｒｆａｃｅ－ａｃｔｉｖｅ ａｇｅｎｔ ｈｅｌｐｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｆｉｃｉａｌ ｐｅｒ。。 ｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｂａｏ ６ Ｓｒｏ ４ Ｔｉ０３ ａｎｄ ｔｏ ｅｘｅｒｔ ｎａｎｏ－ｅｆｆｅｃｔ ｆｕｌｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ－ｂａｒｉｕｍ ｔｉｔａｎａｔｅ，ｓｏｌ—ｇｅｌ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｓｕｒｆａｃｅ－ａｃｔｉｖｅ ａｇｅｎｔ，ｎａｎｏ－ｐｏｗｄｅｒｓ ０前言 钛酸锶钡（Ｂａ 一 Ｓ ＴｉＯｓ，ＢＳＴ）是一种重要的电介质材料， 属于钙钛矿型结构，它是由钛酸钡（ＢａＴｉＯ３）和钛酸锶（ＳｒＴｉ０３） 形成的完全固熔体，具有较高的绝缘电阻、低的介电损耗（高频 及低频下）和较高的介电常数温度稳定性＿１ ］。而且其介电性 能可随锶（ ）含量的改变而变化，当ｘ＜Ｏ．５时，相变属一级相 变，当ｘ＞Ｏ．５时，相变属二级相变，此时的相变是弥散性的，且 随着 的增大弥散性也增大Ｉ３ 。它被广泛应用于制作体积小、 容量大的微型电容器、多层基片、各种传感器、半导体材料、敏感 元件和电子计算机的记忆元件等ｌ＿４ ］。 近年来，纳米粉体成为材料制备的热点，但若想合成没有团 聚或很少团聚的纳米粉体难度极大，添加表面活性剂控制粉体 的团聚以改善颗粒分散就成为了研究的焦点＿６ ］。通过加入表 面活性剂，使其在颗粒表面吸附，改变颗粒表面的性质，从而改 变颗粒与液相介质、颗粒与颗粒间的相互作用，使纳米粉体得以 分散。众多的研究结果表明，表面活性剂对于纳米粉体的制备、 改性和保存都具有非常重要的作用Ｉ８ 。 对溶胶一凝胶法合成纳米钛酸锶钡的机理及各种影响因素， 付兴华等ｌ＿１ ］做了很多研究，但对于表面活性剂在合成过程中 对纳米钛酸锶钡粉体性能影响的研究报道很少。本文采用溶 胶～凝胶法制备Ｂａ０． Ｓｒｏ ＴｉＯ。粉体，重点研究了表面活性剂对 纳米钛酸锶钡粉体的影响．。 １ 实验 １一Ｂａ０．６Ｓｒ０． ＴｉＯ３粉体的制备 称取一定化学计量比的乙酸钡和乙酸锶分别溶入去离子水 中，溶解后将两溶液混合，加入适量的乙二醇甲醚，混合均匀。 将此混合溶液在快速搅拌的同时缓慢地滴入到钛酸丁酯的冰乙 酸和无水乙醇溶液中，并加入一定量的表面活性剂，用氨水或冰 醋酸调节ｐＨ值，再置于水浴锅中加热至一定温度下保温，静置 使之形成凝胶，然后在８Ｏ℃下烘干，得到Ｂａ０ Ｓｒｏ． Ｔｉ（）３干凝 胶，将此干凝胶在不同的温度下进行煅烧，研磨得到钛酸锶钡粉 体。 １＿２性能测试 用红外光谱分析仪（ ＩＲ）分析表面活性剂的分散机理； 用Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ，Ｄ／ＭＡＸ－３Ｃ）对烧结后粉体进行物相分 析；用扫描电镜（ＳＥＭ，ＪＭ２６４６０ＬＶ）观察粉体的表面形貌；用激 光粒度仪（ＤＴＳ－５３０１）对干凝胶和煅烧后粉体的粒度分布进行 分析。 郑亚敬：女，１９７４年生，硕士生，主要从事功能材料的研究 刘贵山：通讯作者，男，副教授Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｓｈａｎｌｉｕ＠１２６．ＣＯｒｎ
钙钛矿纳米钛酸锶的络合溶胶-凝胶法制备研究
第３６卷第３期 ２０１３年 ５ＹＪ 兵器材料科学与工程 ０ＲＤＮＡＮＣＥ ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖ０１．３６ Ｎｏ．３ Ｍａｙ， ２０１３
网络出版时间：２０１３—５—９ ９：１０ 网络出版地５／：．－ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／３３．１３３１．ＴＪ．２０１３０５０９．０９１０．００２．ｈｔｍｌ
钙钛矿纳米钛酸锶的络合溶胶一凝胶法制备研究
王玮’，江元汝’，李兆 ，张国’
（１．西安建筑科技大学理学院，陕西西安７１００５５；２．西安建筑科技大学材料与矿资学院，陕西西安７１００５５）
摘要以硝酸锶、钛酸四丁酯、柠檬酸和乙二醇为原料，采用络合溶胶一凝胶法制备钛酸锶纳米粉体，研究了反应条件对 成胶以及粉体形貌、晶型、粒径的影响。借助粉末ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）、扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、傅里叶红外光谱仪（丌． ＩＲ）及激光粒度分布仪（ｓＬ）对产物进行表征。结果表明，控制ｐＨ＝４．０～６．０、柠檬酸与金属离子的摩尔比大于１．５、乙二醇 与钛酸四丁酯摩尔比为２：３时，可得到稳定前躯体溶胶，脱水成为凝胶，经９００℃煅烧２ ｈ可制备出平均粒径为７０ ｎｍ、形 貌规则的高纯度钙钛矿型钛酸锶纳米粉体。 关键词钛酸锶；溶胶一凝胶法；钙钛矿型；纳米粉体 中图分类号ＴＱ１３２ 文献标识码Ａ 文章编号１００４—２４４Ｘ（２０１３）０３—００２３—０３
Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ－－ｔｙｐｅ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｆｉｔａｎａｔｅ ｎａｎｏ－－ｐｏｗｄｅｒｓ ｂｙ ｃｏｍｐｌｅｘｉｎｇ ｓｏｌ－・ｇｅｌ ｍｅｔｈｏｄ
ＷＡＮＧ Ｗｅｉ ，ＪＩＡＮＧ Ｙｕａｎｍ ，ＬＩ Ｚｈａｏ ，ＺＨＡＮＧ Ｇｕｏ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，Ｘｉ ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ ａｎ ７１００５５，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｘｉ ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ ａｌｌ ７１００５５，Ｃｈｉｎａ）
钛酸锶的光催化产氢性能研究
摘 要
由于环境污染日趋严重、能源短缺等已成为人们重点关注的问题。氢能是目前最热的新型绿色能源，具有能量大，热值大，能量转换快等优点。光催化技术是利用太阳能实现分解水产氢的有效策略。钛酸锶是典型的钙钛矿结构，由于其高稳定性，合适的能带位置以及可调节的结构和形态而被认为是太阳能燃料领域中最有吸引力的光催化材料之一。本论文用溶胶-凝胶溶剂热的方法成功地合成了钛酸锶光催化剂，并研究了其在紫外光下，光催化分解水产氢性能。通过XRD、SEM、UV-Vis DRS和BET等表征分析可得，用丁醇作溶剂合成的钛酸锶光催化剂具有较高的比表面积和光催化产氢活性，产氢速率达到264.1 μmol·h-1·g-1，是以丙醇为溶剂条件下的3.3倍。
关键词： 光催化技术、钛酸锶、光催化剂
Abstract
With the global environmental pollution and energy crisis becoming severe increasingly,
research and development of clean and renewable energy has become imminent. Hydrogen energy
is become the hottest new green energy source currently, with the advantages of large energy, large
calorific value, and fast energy conversion. Photocatalysis technology is an effective strategy for
using solar energy to decompose water to produce hydrogen. Strontium titanate is a typical
钛酸锶的制备方法
钛酸锶（Strontium Titanate，SrTiO3）是一种具有高介电常数的无机化合物，常用作陶瓷电容器、压电元件和高温电子器件等。下面是钛酸锶的制备方法：
1. 溶胶-凝胶法
溶-凝胶法是一种常用的制备陶瓷材料的方法。制备过程如下：
（1）将钛酸四丁酯和乙醇混合，加入适量的乙二醇，搅拌均匀，形成溶胶。
（2）将溶胶加入适量的硝酸锶溶液，搅拌均匀，形成混合溶胶。
（3）将混合溶胶进行干燥，形成凝胶。
（4）将凝胶在高温下煅烧，形成钛酸锶粉末。
2. 固相法
固相法是一种常用的制备陶瓷材料的方法。制备过程如下：
（1）将氧化锶和氧化钛按照一定比例混合。
（2）将混合物在高温下煅烧，形成钛酸锶粉末。. 水热法
水热法是一种常用的制备钛酸锶的方法。制备过程如下：
（1）将钛酸四丁酯和乙醇混合，加入适量的水，搅拌均匀，形成混合溶液。
（2）将混合溶液在高温高压下进行水热反应，形成钛酸锶粉末。
4. 燃烧法
燃烧法是一种常用的制备钛酸锶的方法。制备过程如下：
（1）将钛酸四丁酯和乙醇混合，加入适量的硝酸锶溶液，搅拌均匀，形成混合溶液。
（2）将混合溶液在高温下进行燃烧反应，形成钛酸锶粉末。
以上是钛酸锶的常见制备方法，每种方法都有其优点和缺点，具体选择应根据实际需求和实验条件进行。