微波辅助低温合成Bi_4Ti_3O_(12)纳米晶及其性能研究

摘要

采用微波辅助低温合成了正交相铋层状结构Bi_4Ti_3O_(12)(BIT)纳米粉体。采用X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)等分析手段对粉体进行分析表征。基于电荷平衡与质量平衡理论,对络合物体系的反应平衡常数进行理论计算,确定了前驱体溶液的最佳pH值范围。然后通过改变合成工艺中溶液pH值范围、柠檬酸与硝酸根离子的配比n(CA)/n(NO_3^-)、热处理温度等参数,获得了BIT的优化工艺参数:溶胶pH值为6~7,柠檬酸与硝酸根离子配比为1.25∶1,热处理温度为450℃,保温时间为2 h时。微波辅助低温合成的粉体呈球状均匀分布,粒径在20~50 nm。相较于传统工艺,微波辅助加热处理可显著降低粉体的团聚程度和合成温度。