鈦酸鋇納米結(jié)構(gòu)的可控制備和表征.pdf

1、BaTiO3是一種典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物，具有優(yōu)異的介電、壓電和鐵電性能，在微電子器件的制備中得到了廣泛的應(yīng)用。本文首先對(duì)納米材料的特性、分類和制備進(jìn)行了綜述，然后又對(duì)BaTiO3的結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用，以及BaTiO3粉體的制備方法、表征和性能研究進(jìn)展進(jìn)行了回顧。研究了以KOH為礦化劑，水熱條件下BaTiO3粉體的相形成和形貌變化規(guī)律；進(jìn)一步在水熱系統(tǒng)中引入高分子聚合物作為表面修飾劑抑制顆粒長(zhǎng)大和提高粉體的分散性，實(shí)現(xiàn)了高分散性的BaTi

2、O3納米粉體的合成；以K2Ti6O13納米線為先驅(qū)體，首次制備了六腳結(jié)構(gòu)的BaTiO3納米晶，并探討了該六腳結(jié)構(gòu)形成的機(jī)理。本研究的主要工作和取得的主要結(jié)果如下：
　　 1.以Ba(NO3)2和Ti(OC4H9)4為原料，KOH為礦化劑，水熱合成了立方相BaTiO3納米粉體；探討了水熱反應(yīng)時(shí)間，溫度和KOH濃度對(duì)水熱環(huán)境下BaTiO3晶體生長(zhǎng)、物相、尺寸和形貌的影響規(guī)律；隨著反應(yīng)溫度從200℃提高到220℃，顆粒的粒徑由250n

3、m減小到100nm；在水熱溫度200℃，Ba/Ti為1，KOH濃度為2mol/L，反應(yīng)時(shí)間為48h的情況下，可以得到結(jié)晶良好，粒徑在100nm左右，形貌均一的BaTiO3納米粉體；
　　 2.引入聚乙烯醇(PVA)和聚乙二醇(PEG)作為表面修飾劑，討論了兩種表面修飾濃度對(duì)水熱制備的BaTiO3尺寸、形貌和分散性的影響規(guī)律；研究表明表面修飾劑的引入有效提高了BaTiO3納米顆粒的分散性，PVA濃度由3g/L增加到4g/L時(shí)，Ba

4、TiO3顆粒的平均粒徑由150nm減小到80nm；
　　 3.以K2Ti6O13納米線為先驅(qū)體，首次制備出了尺寸形貌均一的立方相單晶BaTiO3六腳結(jié)構(gòu)，具體反應(yīng)條件為水熱溫度160℃下，Ba/Ti=1，反應(yīng)時(shí)間24h；高分辨透射電鏡(HRTEM)分析表明單晶六腳結(jié)構(gòu)沿立方相BaTiO3的六個(gè)等效[100]方向生長(zhǎng)；由于KTO的特殊結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的在特定反應(yīng)條件下的鈦氧八面體濃度降低，從而導(dǎo)致表面能差異很小的BaTiO3(100)面和