[发明专利]一种钛酸锶纳米粉体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及了一种钛酸锶纳米粉体的制备方法，特别涉及一种利用多形貌TiO₂纳米粉体通过一步水热法制备钛酸锶纳米粉体，属于纳米科技领域。

背景技术

纳米技术是近年来异常活跃的研究领域，Limmer S. J. 等在Adv. Funct. Mater., 2002, 12, 59，以及Crepaldi E. L. 等在New Journal of Chemistry 2003, 27, 9中报道指出，纳米材料包括纳米颗粒、纳米管、纳米球、纳米片、纳米线、纳米棒等，由于其具有独特的性质和优异的应用前景而受到广泛的重视，各种制备技术如水热法、电化学法、模板法等被用来制备不同的纳米结构。杨水彬等在绝缘材料, 2004, 5, 58-59报道了在锶资源中，钛酸锶就是其中一种重要的化合物。钛酸锶具有超导性、半导性、气敏性、热敏性及光敏性，介电损耗低、色散频率高，另外还有高介电常数、低电损耗等优点。与钙材料相比，具有更好的温度稳定性和高耐压强度，因此是电子工业中应用较广的一种电子陶瓷材料，可用于制造晶界层电容器、PTC热敏电阻、高压电容器、氧敏元件、电容-压敏复合功能元件。SrTiO₃半导体陶瓷不仅具有晶界层陶瓷电解质优良的介电性能，而且兼有电压、电流非线性特性，是制造大电容量、低压压敏电阻多功能元件的良好材料。

目前钛酸锶的制备方法主要有：溶胶-凝胶法、化学沉淀法、熔盐法、固相燃烧法、微波法、等离子体法等，但这些方法均不能稳定控制最终所得的SrTiO₃的形貌。

发明内容

本发明目的为了解决上述的不能稳定控制SrTiO₃形貌等技术问题而提供的一种利用不同形貌TiO₂纳米粉通过一步水热法制备钛酸锶SrTiO₃纳米粉体，即利用TiO₂纳米管、TiO₂纳米球、TiO₂纳米片一步水热法制备钛酸锶SrTiO₃纳米管、SrTiO₃纳米球、SrTiO₃纳米片。

本发明的技术原理

即利用不同的形貌的TiO₂纳米管、TiO₂纳米球、TiO₂纳米片通过一步水热法制备与其形貌相对应的钛酸锶SrTiO₃纳米管粉体、SrTiO₃纳米球粉体、SrTiO₃纳米片粉体。

本发明的技术方案

一种钛酸锶纳米粉体的制备方法，具体包括如下步骤：

（1）、将Sr(OH)₂·6H₂O溶于去离子水中，然后加入TiO₂纳米粉体，使TiO₂纳米粉体的浓度为0.025-0.1M，优选为0.06M，然后混匀，混匀过程即控制转速450-650rpm进行搅拌30-60min；

         上述的TiO₂纳米管粉体和Sr(OH)₂·6H₂O的用量，按Ti：Sr的摩尔比为1:1-1.2的比例计算；

所述的TiO₂纳米粉体为TiO₂纳米管、TiO₂纳米球或TiO₂纳米片；

（2）、将步骤（1）混匀后所得的混合料置于水热釜中，控制温度为120-200℃进行反应6-24h，得到反应液；

（3）、待反应液自然冷却后过滤，所得的滤饼用去离子水洗涤3-5次后，再用无水乙醇洗涤2次，然后控制温度为60-80℃烘6-12h或控制温度为-10℃、压力为1.5Pa下进行真空冷冻干燥6h，即得到白色的钛酸锶纳米粉体。

上述的钛酸锶纳米粉体的制备方法也适用于CaTiO₃、BaTiO₃、PrTiO₃, MgTiO₃等纳米粉体的制备，只是将步骤（1）中的Sr(OH)₂·6H₂O溶分别换成对应的Ca(OH)₂、Ba(OH)₂、Pr(OH)₂、Mg (OH)₂等。

本发明的有益效果