CN103173866B - 一种毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维的制备方法 - Google Patents
一种毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103173866B CN103173866B CN201310070564.8A CN201310070564A CN103173866B CN 103173866 B CN103173866 B CN 103173866B CN 201310070564 A CN201310070564 A CN 201310070564A CN 103173866 B CN103173866 B CN 103173866B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lead titanate
- zinc oxide
- zinc
- aqueous solution
- nano fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)titanium;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Ti]([O-])=O NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 68
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 title claims abstract description 52
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title abstract 4
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Chemical compound [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 27
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 26
- -1 titanium ions Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims abstract description 9
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N Titanium ion Chemical compound [Ti+4] LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 42
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 19
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 18
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N lead nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[Pb]O[N+]([O-])=O RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 12
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 12
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 10
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 abstract description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 abstract 1
- 230000001089 mineralizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 abstract 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 4
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000005616 pyroelectricity Effects 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005621 ferroelectricity Effects 0.000 description 1
- 201000010260 leiomyoma Diseases 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Cosmetics (AREA)
Abstract
本发明涉及一种毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维的制备方法，该方法采用的是湿化学反应法。以乙二醇甲醚作为溶解钛离子的溶剂，利用氨水作为沉淀剂沉淀钛离子；利用表面修饰剂聚乙烯醇实现生长方向的调控；利用矿化剂氢氧化钾来促进晶化，经一定条件水热反应后，将所得产物进行退火处理产生相变，实现四方相钛酸铅单晶纳米纤维的合成。然后用醋酸锌作为次级氧化锌种子溶液，硝酸锌与六次甲基四胺等摩尔浓度混合溶液作次级氧化锌生长液，合成一种毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维。本发明工艺过程简单，易于控制，无污染，成本低；制得的毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维，纯度高，分散性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维的制备方法，属于无机非金属材料领域。
背景技术
钛酸铅是一种典型的钙钛矿型铁电氧化物，由于结构简单，压电性和铁电性强，自从50年代发现以来，钛酸铅一直是铁电和压电领域研究的原型材料，对于人们认识钙钛矿氧化物压电和铁电性的电子起源有着十分重要的意义。此外，它作为热释电材料也具有很大的应用潜力，是很有前途的铁电、压电和热释电材料。浙江大学首次使用高分子辅助水热法制得一维柱状结构的钛酸铅单晶纳米纤维（Zhaohui Ren, Gang Xu, Yong Liu, Xiao Wei, Yihan Zhu, Xiaobin Zhang, Guanglie Lv, Youwen Wang, Yuewu Zeng, Piyi Du, Wenjian Weng, Ge Shen, J. Z. Jiang and Gaorong Han，PbTiO3 Nanofibers with Edge-Shared TiO6 Octahedra，2010，132(16), 5572-5573.）。这种结构的钛酸铅晶体，其钛氧八面体是通过共边连接形成一维柱状结构。这种一维柱状结构钛酸铅经过一定条件退火处理后，能够相变成四方相（P4mm）钛酸铅，同时保持一维纳米纤维的形貌。但针对这种材料与其他氧化物的复合材料的研究，目前仍处于探索阶段，国内外均未见相关报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单，过程易于控制的毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维的制备方法。
本发明的毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维的制备方法，采用的是湿化学反应法，包括以下工艺步骤：
1）按欲合成的一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维的化学式PbTiO3计量，称取硝酸铅溶于去离子水中，调节Pb2+离子浓度为0.25-1mol/L；
将钛酸丁酯溶于乙二醇甲醚，调节溶液中的Ti4+离子浓度为0.25-1mol/L，滴入质量浓度30%氨水作为沉淀剂沉淀钛离子；
2）配置0.5-5mol/L的氢氧化钾水溶液和浓度为2g/L的聚乙烯醇水溶液，并与步骤1）中制得的硝酸铅水溶液及钛的羟基氧化物沉淀一起加入到反应釜内胆中，将配置有反应物料的反应釜内胆置于反应釜中，密闭，置于180-200oC的炉中保温，反应8-12小时后，置于空气中自然降温至室温，取出反应产物，过滤，用去离子水清洗，烘干，得到粉末状一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维；
3）在步骤2）制得的粉状一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维中加入乙醇溶液，超声波振荡分散，得到悬浮液，将悬浮液滴加至经过清洗的硅片上，干燥，如此重复4-5次，在硅片上形成钛酸铅单晶纳米纤维膜，随后放入马弗炉中于600oC～750oC保温至少1.5h，冷却至室温取出；
4）配置浓度为0.001-0.01mol/L的醋酸锌水溶液作为次级氧化锌种子溶液，将该种子溶液滴加至有钛酸铅单晶纳米纤维膜的硅片上，干燥，如此重复4-5次，然后置于马弗炉中于300～450oC保温至少20min，冷却至室温取出；
5）配置浓度为0.001mol/L-0.1mol/L的硝酸锌水溶液及浓度为0.001mol/L-0.1mol/L的六次甲基四胺水溶液，将硝酸锌水溶液和六次甲基四胺水溶液等摩尔等体积混合制得次级氧化锌生长液，将步骤4）处理好的样品置入盛有生长液的容器中，封口，于90oC保温0.5-12h后自然降温至室温，取出样品，用去离子水清洗，烘干，得到毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维。
本发明所采用的硝酸铅、钛酸丁酯、氢氧化钾、聚乙烯醇、醋酸锌、硝酸锌和六次甲基四胺纯度均不低于化学纯。所述的反应釜为聚四氟乙烯内胆，不锈钢套件密闭的反应釜。
本发明工艺过程简单，易于控制，无污染，成本低；制得的毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维，纯度高，分散性好。可为钙钛矿氧化物与半导体氧化物的复合材料的制备提供发展基础。
附图说明
图1是毛刷状结构钛酸铅/氧化锌纳复合纳米纤维的XRD图谱。
图2是毛刷状结构钛酸铅/氧化锌纳复合纳米纤维的扫描电镜图片。
图3是毛刷状结构钛酸铅/氧化锌纳复合纳米纤维的激光发射谱图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明方法作进一步详细说明。
实施例1
1）按欲合成的一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维的化学式PbTiO3计量，称取硝酸铅溶于去离子水中，调节Pb2+离子浓度为0.5mol/L；钛酸丁酯溶于乙二醇甲醚，调节溶液中的Ti4+离子浓度为0.5mol/L，滴入质量浓度30%氨水作为沉淀剂沉淀钛离子；
2）配置0.5mol/L的氢氧化钾水溶液和浓度为2g/L的聚乙烯醇水溶液，并与步骤1）中制得的硝酸铅水溶液及钛的羟基氧化物沉淀一起加入到反应釜内胆中，将配置有反应物料的反应釜内胆置于反应釜中，密闭，置于200oC的炉中保温，反应12小时后，置于空气中自然降温至室温，取出反应产物，过滤，用去离子水清洗，烘干，得到一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维，产物为白色粉末状；
3）在步骤2）制得的粉状一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维中加入乙醇溶液，超声波振荡10min，得到分散好的白色粉末悬浮液，将悬浮液滴加3滴至经过去离子水，丙酮，2%HF酸及乙醇清洗的1×1cm2硅片上，置于红外灯下干燥5min，如此重复4次后，在硅片上形成钛酸铅单晶纳米纤维膜，随后放入马弗炉中650oC保温2h，冷却至室温后取出，使产物相变为四方相钛酸铅单晶纳米纤维；
4）配置浓度为0.005mol/L的醋酸锌水溶液作为次级氧化锌种子溶液，将该种子溶液滴加3滴至有钛酸铅单晶纳米纤维膜的硅片上，置于干燥箱60oC干燥5min，如此重复4次，然后置于马弗炉中于350oC保温20min，冷却至室温后取出；
5）配置浓度为0.05mol/L的硝酸锌水溶液及浓度为0.05mol/L的六次甲基四胺水溶液，将硝酸锌水溶液和六次甲基四胺水溶液等摩尔等体积混合制得次级氧化锌生长液，将步骤4）处理好的样品置入盛有生长液的容器中，保鲜膜封口后置于保温箱中，90oC保温1h，自然降温至室温，取出样品，用去离子水清洗，烘干，得到毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维。其扫描电镜图片如图1所示。
实施例2
1）按欲合成的一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维的化学式PbTiO3计量，称取硝酸铅溶于去离子水中，调节Pb2+离子浓度为0.25mol/L；钛酸丁酯溶于乙二醇甲醚，调节溶液中的Ti4+离子浓度为0.25mol/L，滴入质量浓度30%氨水作为沉淀剂沉淀钛离子；
2）配置1mol/L的氢氧化钾水溶液和浓度为2g/L的聚乙烯醇水溶液，并与步骤1）中制得的硝酸铅水溶液及钛的羟基氧化物沉淀一起加入到反应釜内胆中，将配置有反应物料的反应釜内胆置于反应釜中，密闭，置于180oC的炉中保温，反应12小时后，置于空气中自然降温至室温，取出反应产物，过滤，用去离子水清洗，烘干，得到一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维，产物为白色粉末状；
3）在步骤2）制得的粉状一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维中加入乙醇溶液，超声波振荡5min，得到分散好的白色粉末悬浮液，将悬浮液滴加3滴至经过清洗的1×1cm2硅片上，置于红外灯下干燥5min，如此重复4次后，在硅片上形成钛酸铅单晶纳米纤维膜，随后放入马弗炉中750oC保温1.5h，冷却至室温后取出，使产物相变为四方相钛酸铅单晶纳米纤维；
4）配置浓度为0.005mol/L的醋酸锌水溶液作为次级氧化锌种子溶液，将该种子溶液滴加3滴至有钛酸铅单晶纳米纤维膜的硅片上，置于干燥箱60oC干燥5min，如此重复4次，然后置于马弗炉中于 300oC保温30min，冷却至室温后取出；
5）配置浓度为0.05mol/L的硝酸锌水溶液及浓度为0.05mol/L的六次甲基四胺水溶液，将硝酸锌水溶液和六次甲基四胺水溶液等摩尔等体积混合制得次级氧化锌生长液，将步骤4）处理好的样品置入盛有生长液的容器中，保鲜膜封口后置于保温箱中，90oC保温2h后自然降温至室温，取出样品，用去离子水清洗，烘干，得到毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维。
其对应的XRD谱线如图2所示，曲线a为钛酸铅单晶纳米纤维，曲线b为钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维，所得样品晶化程度良好，并且同时具有四方相(P4mm)钛酸铅和纤锌矿氧化锌的衍射峰，从而表明产物为两种材料的复合。图3为该样品在室温下（T=300K），λ=325nm激光照射下获得的发射光谱。曲线a为钛酸铅纳米纤维的发射光谱曲线，曲线b为钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维的发射光谱曲线。对比纯四方相钛酸铅单晶纳米纤维的发射光谱，所得样品的发射光谱强度明显增强，并且在E=2.08eV和E=3.31eV处有发光峰，显示出了该样品的独特光学特性。
实施例3
1）按欲合成的一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维的化学式PbTiO3计量，称取硝酸铅溶于去离子水中，调节Pb2+离子浓度为1mol/L；钛酸丁酯溶于乙二醇甲醚，调节溶液中的Ti4+离子浓度为1mol/L，滴入质量浓度30%氨水作为沉淀剂沉淀钛离子；
2）配置2mol/L的氢氧化钾水溶液和浓度为2g/L的聚乙烯醇水溶液，并与步骤1）中制得的硝酸铅水溶液及钛的羟基氧化物沉淀一起加入到反应釜内胆中，将配置有反应物料的反应釜内胆置于反应釜中，密闭，于200oC的炉中保温，反应10小时后，置于空气中自然降温至室温，取出反应产物，过滤，用去离子水清洗，烘干，得到一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维，产物为白色粉末状；
3）在步骤2）制得的粉状一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维中加入乙醇溶液，超声波振荡8min，得到白色粉末悬浮液，将悬浮液滴加3滴至经过清洗的1×1cm2硅片上，置于60oC红外灯下干燥5min，如此重复5次，在硅片上形成钛酸铅单晶纳米纤维膜，随后放入马弗炉中600oC保温2.5h，冷却至室温后取出，使产物相变为四方相钛酸铅单晶纳米纤维；
4）配置浓度为0.005mol/L的醋酸锌水溶液作为次级氧化锌种子溶液，将该种子溶液滴加3滴至有钛酸铅单晶纳米纤维膜的硅片上，置于干燥箱60oC干燥5min，如此重复5次，然后置于马弗炉中于400oC保温20min，冷却至室温后取出；
5）配置浓度为0.05mol/L的硝酸锌水溶液及浓度为0.05mol/L的六次甲基四胺水溶液，将硝酸锌水溶液和六次甲基四胺水溶液等摩尔等体积混合制得次级氧化锌生长液，将步骤4）处理好的样品置入盛有生长液的容器中，保鲜膜封口后置于保温箱中，90oC保温4h后自然降温至室温，取出样品，用去离子水清洗，烘干，得到毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维。
实施例4
1）按欲合成的一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维的化学式PbTiO3计量，称取硝酸铅溶于去离子水中，调节Pb2+离子浓度为0.75mol/L；钛酸丁酯溶于乙二醇甲醚，调节溶液中的Ti4+离子浓度为0.75mol/L，滴入质量浓度30%氨水作为沉淀剂沉淀钛离子；
2）配置1.5mol/L的氢氧化钾水溶液和浓度为2g/L的聚乙烯醇水溶液，并与步骤1）中制得的硝酸铅水溶液及钛的羟基氧化物沉淀一起加入到反应釜内胆中，将配置有反应物料的反应釜内胆置于反应釜中，密闭，置于200oC的炉中保温，反应8小时后，置于空气中自然降温至室温，取出反应产物，过滤，用去离子水清洗，烘干，得到一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维，产物为白色粉末状；
3）在步骤2）制得的粉状一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维中加入乙醇溶液，超声波振荡5min，得到分散好的白色粉末悬浮液，将悬浮液滴加3滴至经过清洗的1×1cm2硅片上，置于红外灯下干燥5min，如此重复5次后，在硅片上形成钛酸铅单晶纳米纤维膜，随后放入马弗炉中于700oC保温2h，冷却至室温后取出，使产物相变为四方相钛酸铅单晶纳米纤维；
4）配置浓度为0.005mol/L的醋酸锌水溶液作为次级氧化锌种子溶液，将该种子溶液滴加数滴至有钛酸铅单晶纳米纤维膜的硅片上，置于干燥箱60oC干燥5min，如此重复4次，然后置于马弗炉中于350oC保温30min，冷却至室温后取出；
5）配置浓度为0.1mol/L的硝酸锌水溶液及浓度为0.1mol/L六次甲基四胺水溶液，将硝酸锌水溶液和六次甲基四胺水溶液等摩尔等体积混合制得次级氧化锌生长液，将步骤4）处理好的样品置置入盛有生长液的容器中，保鲜膜封口后置于保温箱中，90oC保温2h后自然降温至室温，取出样品，用去离子水清洗，烘干，得到毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维。
Claims (3)
1.一种毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：
1）按欲合成的一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维的化学式PbTiO3计量，称取硝酸铅溶于去离子水中，调节Pb2+离子浓度为0.25-1mol/L；
将钛酸丁酯溶于乙二醇甲醚，调节溶液中的Ti4+离子浓度为0.25-1mol/L，滴入质量浓度30%氨水作为沉淀剂沉淀钛离子；
2）配置0.5-5mol/L的氢氧化钾水溶液和浓度为2g/L的聚乙烯醇水溶液，并与步骤1）中制得的硝酸铅水溶液及钛的羟基氧化物沉淀一起加入到反应釜内胆中，将配置有反应物料的反应釜内胆置于反应釜中，密闭，置于180-200oC的炉中保温，反应8-12小时后，置于空气中自然降温至室温，取出反应产物，过滤，用去离子水清洗，烘干，得到粉末状一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维；
3）在步骤2）制得的粉状一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维中加入乙醇溶液，超声波振荡分散，得到悬浮液，将悬浮液滴加至经过清洗的硅片上，干燥，如此重复4-5次，在硅片上形成钛酸铅单晶纳米纤维膜，随后放入马弗炉中于600oC～750oC保温至少1.5h，冷却至室温取出；
4）配置浓度为0.001-0.01mol/L的醋酸锌水溶液作为次级氧化锌种子溶液，将该种子溶液滴加至有钛酸铅单晶纳米纤维膜的硅片上，干燥，如此重复4-5次，然后置于马弗炉中于300～450oC保温至少20min，冷却至室温取出；
5）配置浓度为0.001mol/L-0.1mol/L的硝酸锌水溶液及浓度为0.001mol/L-0.1mol/L的六次甲基四胺水溶液，将硝酸锌水溶液和六次甲基四胺水溶液等摩尔等体积混合制得次级氧化锌生长液，将步骤4）处理好的样品置入盛有生长液的容器中，封口，于90oC保温0.5-12h后自然降温至室温，取出样品，用去离子水清洗，烘干，得到毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维。
2.根据权利要求1所述的毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维的制备方法，其特征在于所述的硝酸铅、钛酸丁酯、氢氧化钾、聚乙烯醇、醋酸锌、硝酸锌和六次甲基四胺纯度均不低于化学纯。
3.根据权利要求1所述的一种毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维的制备方法，其特征在于所述的反应釜为聚四氟乙烯内胆，不锈钢套件密闭的反应釜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310070564.8A CN103173866B (zh) | 2013-03-06 | 2013-03-06 | 一种毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310070564.8A CN103173866B (zh) | 2013-03-06 | 2013-03-06 | 一种毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103173866A CN103173866A (zh) | 2013-06-26 |
| CN103173866B true CN103173866B (zh) | 2015-07-15 |
Family
ID=48634034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310070564.8A Active CN103173866B (zh) | 2013-03-06 | 2013-03-06 | 一种毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103173866B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103603045B (zh) * | 2013-10-22 | 2016-07-06 | 浙江大学 | 铒掺杂四方相钙钛矿结构钛酸铅单晶纳米纤维的制备方法 |
| CN103882508A (zh) * | 2014-02-19 | 2014-06-25 | 浙江大学 | 一种一维结构钛酸铅/锆酸铅复合纳米纤维的制备方法 |
| CN104032374B (zh) * | 2014-05-16 | 2016-09-28 | 浙江大学 | 一种柔性基底上钛酸铅/氧化锌复合纳米结构的制备方法 |
| CN108273490A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-07-13 | 哈尔滨理工大学 | 一种氧化锌/钛酸钇铅及制备方法 |
| CN113499765B (zh) * | 2021-07-05 | 2024-02-06 | 南方科技大学 | 一种可涂敷于磁性微型机器人表面的复合压电光催化剂及其制备方法和应用 |
-
2013
- 2013-03-06 CN CN201310070564.8A patent/CN103173866B/zh active Active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Hydrothermal growth of mop-brush-shaped ZnO rods on the surface of electrospun nylon-6 nanofibers;Han Joo Kim,et al.;《Ceramics International》;20121004;第39卷;第3096页第2.1和2.2节 * |
| PbTiO3 Nanofibers with Edge-Shared TiO6 Octahedra;Zhaohui Ren,et al.;《Journal of the American Chemical Society》;20100405;第132卷(第16期);Supporting Information 中Materials and methods * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103173866A (zh) | 2013-06-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103173866B (zh) | 一种毛刷状结构钛酸铅/氧化锌复合纳米纤维的制备方法 | |
| CN101618889B (zh) | 一种钙钛矿结构纳米片自组装钛酸铅纳米柱的制备方法 | |
| CN102963929B (zh) | 一种溶胶凝胶水热法制备掺镧钛酸铋纳米粉体的方法 | |
| CN102583517B (zh) | 一种钛酸锶纳米片的制备方法 | |
| CN102925979B (zh) | 一种钙钛矿钛酸铅单晶纳米片的制备方法 | |
| CN103276448B (zh) | 一种钙钛矿结构钛酸铅单晶纳米片的制备方法 | |
| CN103603045B (zh) | 铒掺杂四方相钙钛矿结构钛酸铅单晶纳米纤维的制备方法 | |
| CN101619494A (zh) | 一种钙钛矿结构钛酸铅单晶纳米棒的制备方法 | |
| CN102691105A (zh) | 一种六脚结构钙钛矿钛酸钡单晶纳米颗粒的制备方法 | |
| CN101723441B (zh) | 一种钛酸锶超细粉体的制备方法 | |
| CN102923766B (zh) | 钛酸铅陶瓷单晶纳米片的制备方法 | |
| CN101831710B (zh) | 一种钙钛矿结构钛酸铅单晶纳米枝杈晶的制备方法 | |
| Yamatoh et al. | Polymerizable complex synthesis of lead-free ferroelectric Na0. 5Bi0. 5TiO3 suppressing evaporation of sodium and bismuth | |
| CN104018226B (zh) | 一种纳米颗粒自组装的四方钙钛矿相PbTiO3微米片的制备方法 | |
| CN102181930B (zh) | 一种一维柱状结构钙掺杂钛酸铅单晶纳米纤维的制备方法 | |
| CN102677145B (zh) | 一种钙钛矿相钛酸铅单晶纳米颗粒的制备方法 | |
| CN106186051A (zh) | 一种中空结构钛酸锶纳米颗粒的制备方法 | |
| CN102140693A (zh) | 一种一维柱状结构锆掺杂钛酸铅单晶纳米纤维的制备方法 | |
| CN103603030B (zh) | 一种尺寸可控的一维柱状结构钛酸铅单晶纳米纤维的制备方法 | |
| CN102925980B (zh) | 一种四方钙钛矿结构钛酸铅陶瓷单晶纳米片的制备方法 | |
| CN104261464A (zh) | 一种一维钛酸铅/硫化镉复合纳米结构的制备方法 | |
| CN104032374B (zh) | 一种柔性基底上钛酸铅/氧化锌复合纳米结构的制备方法 | |
| CN102674446B (zh) | 一种片状结构钛酸铅粉体的制备方法 | |
| CN104001493A (zh) | 一种八面体形貌的PbTiO3-TiO2复合纳米光催化剂的制备方法 | |
| CN102154702B (zh) | 一种一维柱状结构铁掺杂钛酸铅单晶纳米纤维的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |