纳米钛酸钡合成方法

纳米钛酸钡的合成及其光催化性能研究纳米材料在科技领域中的应用越来越广泛，特别是在光催化降解有害物质的领域中，纳米材料的应用也越来越受到关注。

其中，纳米钛酸钡是一种非常有前途的材料，因为其独特的结构和光催化性能，能够有效地降解各种污染物，同时还具有良好的耐久性和稳定性。

纳米钛酸钡的合成方法有很多种，目前常用的方法有溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法等。

其中，溶胶-凝胶法是一种比较简单易行的方法，具有高度的控制性和可重复性，因此被广泛应用于纳米材料的制备领域。

在溶胶-凝胶法中，通过控制反应条件，如pH值、温度、反应时间等参数，可以调控纳米钛酸钡的形貌和尺寸。

除了合成方法的控制，纳米钛酸钡的光催化性能也受到多种因素的影响，如材料的晶体结构、表面性质和光催化反应机理等。

其中，纳米晶体的特殊性质和活性位点对光催化性能的影响最为显著。

事实上，纳米钛酸钡的晶体结构比传统的大颗粒材料更加复杂，产生了更多的物理和化学表面活性位点。

此外，光催化活性位点与晶体表面反应物的亲和力也是影响纳米钛酸钡催化效率的重要因素。

当纳米钛酸钡表面的活性位点与反应物有较高的亲和力时，这些反应物便容易被吸附在活性位点上，形成吸附状态，然后通过光催化反应进行降解。

此外，此类活性位点还允许反应物在表面上发生更深层次的催化反应，进一步加快了反应速度。

在纳米钛酸钡的光催化应用领域中，实践表明其具有较好的成果。

纳米钛酸钡中的钛元素可有效地与光催化反应中的自由基相互作用，加速电子传输，从而提高光催化反应速率和效率。

另外，在纳米钛酸钡中钡元素的存在促进了链传递的过程，使得催化剂反应能够持续一定时间而不失活。

总而言之，纳米钛酸钡作为一种新型的光催化材料在环境治理中有着广阔的应用前景。

合适的制备方法和有效的控制手段可以带来优秀的催化性能，使之更加有力地发挥环境治理的作用。

未来，我们还可以进一步完善纳米材料的制备技术和光催化性能控制理论，以提高其在工业、环境和医学等领域的应用。

低温溶液法合成纳米钛酸钡摘要：本次实验通过用活性较高的钛酸丁酯作为钛源，加入蒸馏水并恒温一小时，再加入氢氧化钡溶液，然后在密闭空间内以原恒定温度恒温加热二十四小时，过滤沉淀物，用蒸馏水冲洗多次，最后干燥得到钛酸钡纳米粉体。

现在低温328K下24小时也可以得到晶型较好的纳米粉体，发现在而晶体的形态和纳米结构尺寸取决于加热温度及钡/钛反应摩尔比。

此外，在较低的加热温度作用下生成了拥有较大尺寸的二次粒子。

据此推断，钛酸钡成核过程取决于加热温度和反应浓度。

关键词：钛酸丁酯，恒温，氢氧化钡,水浴Low temperature solution method synthesizing nanometerbarium titanateAbstract:This experiment by using active higher butyl acetate titanate as titanium source, join distilled water and constant temperature, then add an hour, and then among solution in confined Spaces to the constant temperature constant temperature and heating twenty-four hours, with distilled water filtration sediment, rinse times and finally dry get barium titanate nano powder. Now under low temperature 328K 24 hours can also get crystal shape good nano powder, found in and crystal morphology and nano structure size depends on heating temperature and barium/titanium reaction molar ratio. In addition, in lower heating temperature effect have bigger size grows became the second particle. Infer-if, barium titanate nucleation process depends on heating temperature and reaction concentration.Key words: butyl titanate, temperature, barium hydroxide, water bath目录1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2钛酸钡的物理性质与结构 (1)1.2.1钛酸钡的物理性质 (1)1.2.2钛酸钡的微观结构 (2)1.3钛酸钡陶瓷的生产工艺 (4)1.3.1干压成型 (4)1.3.2加压方式 (4)1.3.3排胶 (4)1.3.4烧成 (5)1.3.5陶瓷表面的金属化 (5)1.4各种制备方法的简略分析比较 (6)1.4.1高温固相锻烧法 (6)1.4.2化学沉淀法 (6)1.4.3溶胶-凝胶法 (7)1.4.4钛醇盐法 (8)1.4.5水热合成法 (8)1.5研究背景及意义 (8)2实验制备钛酸钡 (10)2.1实验原理 (10)2.2实验药品及仪器 (11)2.3实验步骤 (11)2.4实验工艺流程图 (12)2.5钛酸钡陶瓷粉体的的表征 (13)2.5.1化学成分的表征 (13)2.5.2晶态表征 (13)2.5.3颗粒粒度的测定与表征 (14)3实验测试及分析 (15)3.1钛酸钡的XRD衍射分析 (15)3.1.1同等温度下不同钡离子浓度的影响 (15)3.1.2综合分析 (19)3.2钛酸钡的粒径分析 (20)3.3钛酸钡的电镜图像及分析 (22)3.3.1 钛酸钡的扫描电镜图像及分析 (22)3.3.2钛酸钡的透射电镜图像及分析 (24)3.4钛酸钡的热重分析 (26)4结论 (28)参考文献： (29)致谢 ................................................. 错误!未定义书签。

纳米钛酸钡的结构性能及制备方法摘要：钛酸钡纳米材料具有高介电常数和低介质损耗等优异的性能，是电子工业中应用最广泛的陶瓷材料之一。

本文主要介绍了钛酸钡结构性能、应用方向和纳米钛酸钡制备方法。

关键词：钛酸钡结构性能制备方法粉体前言钛酸钡（BaTiO3）具有高介电常数、低的介质损耗及铁电、压电和正温度系数效应等优异的电学性能，被誉为“电子陶瓷工业的支柱”，广泛的应用于半导体陶瓷和电子工业等方面。

一、钛酸钡晶体的结构钛酸钡是一致性熔融化合物，其熔点为1618℃。

在此温度以下，1460℃以上结晶出来的钛酸钡属于非铁电的六方晶系6/mmm点群。

此时，六方晶系是稳定的。

在1460～130℃之间钛酸钡转变为立方钙钛矿型结构。

在此结构中钛离子居于氧离子构成的氧八面体中央，钡离子则处于八个氧八面体围成的空隙中。

此时的钛酸钡晶体结构对称性极高，因此无偶极矩产生，晶体无铁电性，也无压电性。

随着温度下降，晶体的对称性下降。

当温度下降到130℃时，钛酸钡发生顺电-铁电相变。

在130～5℃的温区内，钛酸钡为四方晶系4mm点群，具有显著地铁电性，其自发极化强度沿c轴方向，即[001]方向。

钛酸钡从立方晶系转变为四方晶系时，结构变化较小。

从晶胞来看，只是晶胞沿原立方晶系的一轴（c 轴）拉长，而沿另两轴缩短。

当温度下降到5℃以下，在5～-90℃温区内，钛酸钡晶体转变成正交晶系mm2点群，此时晶体仍具有铁电性，其自发极化强度沿原立方晶胞的面对角线[011]方向。

钛酸钡从四方晶系转变为正交晶系，其结构变化也不大。

从晶胞来看，相当于原立方晶系的一根面对角线伸长了，另一根面对角线缩短了，c轴不变。

当温度继续下降到-90℃以下时，晶体由正交晶系转变为三斜晶系3m点群，此时晶体仍具有铁电性，其自发极化强度方向与原立方晶胞的体对角线[111]方向平行。

钛酸钡从正交晶系转变成三斜晶系，其结构变化也不大。

综上所述，在整个温区（<1618℃），钛酸钡共有五种晶体结构，即六方、立方、四方、单斜、三斜，随着温度的降低，晶体的对称性越来越低。

实验方案设计方案溶胶一凝胶法制备纳米钛酸钡学院：化学与化工程学院年级： 2011级专业：材料化学姓名：何珊溶胶一凝胶法制备纳米钛酸钡摘要以溶胶一凝胶法制备纳米钛酸钡粉体，利用价廉的重晶石为主要原料制备钡源，有效地克服了传统方法因采用有机钡盐或有机钛而导致的生产成本过高的缺点：研究结果表明，该方法可制备出高纯钛酸钡粉体，制备过程中三废排放物中基本不含有害物质，并可从母液中回收质量较高的副产品硝酸铵，具有产品质量高，原料来源广泛、价格低廉、工艺环保、节能等特点.关键词：溶胶一凝胶法；纳米钛酸钡；重晶石1 引言钛酸钡(BaTiO。

)有优良的铁电、压电、耐压和绝缘性能，是电子陶瓷元器件的基础母体原料¨ ]．纳米钛酸钡的合成方法主要有固相烧结法、醇盐水解法、水热法、溶胶凝胶法、微乳液法、共沉淀法等_3 ]．其中固相烧结法是利用BaCO~和等物质的量的TiO。

混合后，经高温灼烧而成，合成的BaTiOa粉体均匀性差、颗粒粒径粗、杂质含量较高口，目前国内大多数生产厂家仍用此法生产，质量已经不能满足高技术发展的需要．共沉淀法和水热合成法对原料和设备要求较高，操作过程比较复杂；溶胶一凝胶法由于反应温度低、操作简单、反应过程容易控制、粒度分布均匀细小等一系列优点而备受人们关注[1 H]．本研究利用硫酸钛、重晶石、硝酸、氨水为基本原料，采用溶胶一凝胶法合成纳米BaTi03粉体，探索出实验室溶胶凝胶法制备BaTiO3纳米粉体的无机生产工艺．2 实验目的2.1 利用Ti(SO ) 、重晶石、硝酸、氨水为原料采用溶胶一凝胶法合成BaTiO。

粉体，原料来源广泛、价格低廉，过程操作简单，经950℃高温灼烧3 h得到BaTiO3粉体．2．2 通过XRD分析、TEM 形貌分析等分析手段，学会对制得的粉体进行各种性能粉体为单纯的立方相，粒径均匀，大小在40 的表征和测试，使实验制备的BaTiO3nm 左右，无严重的团聚现象，满足纳米粉体的要求．3 实验原理溶胶-凝胶法的基本原理是：易水解的金属化合物(无机盐或金属醇盐)在某种溶剂中与水发生反应，经过水解与缩聚过程而逐渐凝胶化；再经过干燥等后处理工序除去含有化学吸附性的羟基、烷基及物理吸附性的有机溶剂和水，就可制得所需的陶瓷粉体。

纳米钛酸钡的结构性能及制备方法摘要：钛酸钡纳米材料具有高介电常数和低介质损耗等优异的性能，是电子工业中应用最广泛的陶瓷材料之一。

本文主要介绍了钛酸钡结构性能、应用方向和纳米钛酸钡制备方法。

关键词：钛酸钡结构性能制备方法粉体前言钛酸钡（BaTiO3）具有高介电常数、低的介质损耗及铁电、压电和正温度系数效应等优异的电学性能，被誉为“电子陶瓷工业的支柱”，广泛的应用于半导体陶瓷和电子工业等方面。

一、钛酸钡晶体的结构钛酸钡是一致性熔融化合物，其熔点为1618℃。

在此温度以下，1460℃以上结晶出来的钛酸钡属于非铁电的六方晶系6/mmm点群。

此时，六方晶系是稳定的。

在1460～130℃之间钛酸钡转变为立方钙钛矿型结构。

在此结构中钛离子居于氧离子构成的氧八面体中央，钡离子则处于八个氧八面体围成的空隙中。

此时的钛酸钡晶体结构对称性极高，因此无偶极矩产生，晶体无铁电性，也无压电性。

随着温度下降，晶体的对称性下降。

当温度下降到130℃时，钛酸钡发生顺电-铁电相变。

在130～5℃的温区内，钛酸钡为四方晶系4mm点群，具有显著地铁电性，其自发极化强度沿c轴方向，即[001]方向。

钛酸钡从立方晶系转变为四方晶系时，结构变化较小。

从晶胞来看，只是晶胞沿原立方晶系的一轴（c 轴）拉长，而沿另两轴缩短。

当温度下降到5℃以下，在5～-90℃温区内，钛酸钡晶体转变成正交晶系mm2点群，此时晶体仍具有铁电性，其自发极化强度沿原立方晶胞的面对角线[011]方向。

钛酸钡从四方晶系转变为正交晶系，其结构变化也不大。

从晶胞来看，相当于原立方晶系的一根面对角线伸长了，另一根面对角线缩短了，c轴不变。

当温度继续下降到-90℃以下时，晶体由正交晶系转变为三斜晶系3m点群，此时晶体仍具有铁电性，其自发极化强度方向与原立方晶胞的体对角线[111]方向平行。

钛酸钡从正交晶系转变成三斜晶系，其结构变化也不大。

综上所述，在整个温区（<1618℃），钛酸钡共有五种晶体结构，即六方、立方、四方、单斜、三斜，随着温度的降低，晶体的对称性越来越低。

制备纳米钛酸钡粉体化学共沉淀法——制备纳米钛酸钡粉体目录 ..................................................................... ...........................(1) 成绩考评表...................................................................... ......................(2) 中文摘要...................................................................... .........................(3) 英文摘要...................................................................... ..........................(4) 1前言...................................................................... ...............................(5) 1 .1制备方法介绍...................................................................... . (6)1.2所制备的材料介绍...................................................................... . (9)1.3本实验主要研究内容....................................................................(1 2)2.实验实施阶段2.1方案介绍...................................................................... (13)15) 3实验结果分析与 2.2方案具体实施...................................................................... ..........(讨论...................................................................... .(17) 参考文献...................................................................... (22)综合实验感想...................................................................... . (23)BaTiO3纳米粉体的制备摘要以TiCl4为钛源，BaCl2为钡源，采用草酸共沉淀法制备batio3粉体，研究了前驱体的煅烧温度对产物的影响，实验结果表明当煅烧温度控制在800度以上时，可制的纯度高结晶好的batio3超细粉体。

专利名称：一种用于锂电池的纳米钛酸钡的制备方法专利类型：发明专利
发明人：席玉军
申请号：CN201811623031.7
申请日：20181228
公开号：CN109928423A
公开日：
20190625
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种用于锂电池的纳米钛酸钡的制备方法，包括如下步骤：(1)将强碱和纳米二氧化钛加入去离子水中，搅拌均匀；(2)将步骤(1)的混合液移入水热反应釜中，放入烘箱中静置反应；(3)将步骤(2)的产物用去离子水再清洗；(4)将步骤(3)的溶液用盐酸清洗得到偏钛酸中间产物；(5)在可溶性钡盐溶液中加入步骤(4)的产物，超声波震荡搅拌后加入有机溶剂，再搅拌；(6)将步骤(5)的溶液转移到反应釜中，放入恒温箱溶剂热离子反应；(7)将步骤(6)的产物分离出沉淀物；(8)沉淀物洗涤；(9)再烘干，获得纳米钛酸钡。

本申请全程采用液相化学反应，没有煅烧等特别高的高温，工艺简单，制成的材料结构均匀稳定。

申请人：南通奥新电子科技有限公司
地址：226600 江苏省南通市海安县高新区奥新路16号
国籍：CN
代理机构：北京驰纳智财知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：蒋路帆
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