CN110436918A - 一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法 - Google Patents

一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110436918A
CN110436918A CN201910639185.3A CN201910639185A CN110436918A CN 110436918 A CN110436918 A CN 110436918A CN 201910639185 A CN201910639185 A CN 201910639185A CN 110436918 A CN110436918 A CN 110436918A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tartaric acid
barium
titanate powder
titanium tetrachloride
barium titanate
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.)
Pending
Application number
CN201910639185.3A
Other languages
English (en)
Inventor
赵昀云
徐华蕊
张秀云
朱归胜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guilin University of Electronic Technology
Original Assignee
Guilin University of Electronic Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guilin University of Electronic Technology filed Critical Guilin University of Electronic Technology
Priority to CN201910639185.3A priority Critical patent/CN110436918A/zh
Publication of CN110436918A publication Critical patent/CN110436918A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
    • C04B35/468—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及纳米介电材料制备技术领域，尤其涉及一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法，以四氯化钛为钛源、氯化钡为钡源、酒石酸为沉淀剂及表面活性剂，经滴定沉淀反应、液相均匀反应或陈化处理、洗涤过滤、粉碎干燥、热分解、粉碎后制备得到纳米四方相钛酸钡粉体。本发明的一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法，工艺简单、操作容易，制备得到的四方相纳米钛酸钡粉体四方相高，分散性好，粒径均匀可控，适用于大规模生产。

Description

一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法
技术领域
本发明涉及纳米介电材料制备技术领域，尤其涉及一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法。
背景技术
钛酸钡粉体，尤其是具有四方相钛酸钡粉是一种强介电材料，是电子陶瓷元器件行业的重要基础原料，被誉为“电子陶瓷工业的支柱”。高纯度、纳米四方相钛酸钡粉体主要用于介质陶瓷、敏感陶瓷的制造，如MLCC、PTC热敏电阻器件等，已逐渐成为市场需求的主流产品，其中纳米四方相钛酸钡粉体的高纯度可在一定程度上保证下游产品质量的可靠和稳定，纳米尺寸则可以获得更薄的介质层厚度，实现器件小型化，且烧结后可形成质地更紧密、粒径分布更均匀的烧结体，从而提高陶瓷的韧度和强度；此外，小粒径粉体的烧结温度较低，有利于节约能源、降低生产成本。
当前，应用于MLCC电子陶瓷领域的四方相钛酸钡粉体，国内外已规模应用的包括BT-04(平均粒径400nm)，BT-03(平均粒径300nm)，BT-025(平均粒径250nm)，BT-015(平均粒径150nm)等。钛酸钡粉体材料的粒径越来越细且分布均一，而粉体颗粒尺寸越小，售价越贵，如BT-015，当前批量的进口价格达到280～300元/公斤以上，且有价无市。因此，为了满足市场需要，申请人不断研究新方法、改进生产工艺以期生产优质的四方相纳米钛酸钡粉体。
现有，公开号为“CN109369173”A，名称为“一种四方相钛酸钡粉体的制备方法及产品”的中国发明专利，公开了以钛白粉与碳酸钡为原材料，经分开球磨后再低温均匀混合，最后采用微波固相烧结制备了粒径≧400nm的四方相钛酸钡粉体。
Piaojie Xue等人所发明的“Molten-salt synthesis of BaTiO3powders andtheir atomic-scale structural characterization”(Piaojie Xue,Yang Hu,WeirenXia,et al.Journal Of Alloys and Compounds.2017,695:2870-2877.)，报导了以钛白粉与碳酸钡为原材料，KCl/NaCl为熔盐，在900℃～1000℃烧结2小时制备了粒径500～950nm的四方相钛酸钡粉体，粉体团聚严重。
公开号为“CN107954469A”，名称为“一种制备四方相纳米钛酸钡的方法”的中国发明专利，公开了采用高压水热法在240℃水热反应8-120小时制备了粒径为100nm左右的四方相纳米钛酸钡粉体。
Jinhui Li等人发明的“Formation Mechanism and Dispersion of Pseudo-Tetragonal BaTiO(3)-PVP Nanoparticles from Different Titanium Precursors:TiCl4and TiO2.”(J.Li,K.Inukai,Y.Takahashi,et al.Materials.2017,11:1-11.)，以二氧化钛或四氯化钛作为钛源、氯化钡作为钡源、KOH作为矿化剂、PVP作为表面活性剂，在240℃水热反应24制备了平均粒径为110nm的钛酸钡粉体，但其四方度较低(c/a<1.007)。
公开号为“CN1337358A”，名称为“通过草酸盐工艺制备钛酸钡基粉末的方法”的中国发明专利，公开了以四氯化钛、氯化钡为原材料、草酸作为沉淀剂，通过对前驱体沉淀物进行粉碎至0.1-3μm，从而改善了最终四方相钛酸钡粉体的粒径分布。
公开号为“CN1935635A”，名称为“一种纳米钛酸钡的生产工艺”的中国发明专利，公开了以四氯化钛、氯化钡为原材料、草酸作为沉淀剂，通过加入水解聚马来酸酐、羟基乙叉二磷酸与马来酸-丙烯酸共聚物作为分散剂，经过二次煅烧与球磨粉碎实现了300nm-400nm四方相钛酸钛的制备。
从上述公开文献中可以看出，迄今，四方相钛酸钡粉体的主要制备方法包括高温固相法、高压水热法、草酸沉淀法。高温固相法始终难以克服所制备粉体粒径较大(≧400nm),团聚严重的问题；高压水热法中需要高压反应釜等辅助设备，制备工序比较复杂，产率不高以致所制备的四方相钛酸钡粉体成本始终居高不下；而草酸法虽然经历多种改良，但是，其中间钛氧草酸钡沉淀物的粒径较大且分布较宽(0.5μm～5μm)，以致最终制备得到的钛酸钡粉体粒径较大(≧250nm)且均匀性差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法，工艺简单、操作容易，制备得到的四方相纳米钛酸钡粉体四方相高，分散性好，粒径均匀可控，适用于大规模生产。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法，包括以下步骤：
S1：取酒石酸、四氯化钛搅拌溶解于去离子水中得到酒石酸/四氯化钛初混溶液，加入碱溶液调节pH值至2～12，得到酒石酸/四氯化钛混合溶液，取氯化钡搅拌溶解于去离子水中得到0.1～4mol/L氯化钡溶液；
S2：在搅拌条件下，将酒石酸/四氯化钛混合溶液滴入氯化钡溶液中，得到钛氧酒石酸钡悬浮混合物；
或在搅拌条件下，将氯化钡溶液滴入酒石酸/四氯化钛混合溶液中，得到钛氧酒石酸钡悬浮混合物；
S3：将钛氧酒石酸钡悬浮混合物进行液相均匀反应或陈化处理，经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物；
S4：将得到的得到钛氧酒石酸钡沉淀物进行粉碎、干燥之后待用；
S5：将S4步骤制备得到的产物进行热分解后，再进行粉碎得到纳米四方相钛酸钡粉体。
进一步，所述酒石酸为右旋酒石酸、左旋酒石酸与外消旋酒石酸中的一种或一种以上的混合物。
进一步，所述酒石酸/四氯化钛初混溶液中，酒石酸浓度为0.1～5mol/L，四氯化钛浓度为0.1～2mol/L，所述酒石酸与四氯化钛摩尔比为(0.5:1)～(5:1)。
进一步，所述S1步骤中，调节pH值的碱溶液为KOH溶液、NaOH溶液、氨水溶液当中的一种或一种以上的混合液。
进一步，所述氯化钡与四氯化钛摩尔比为(1:1)～(1.5:1)。
进一步，所述S2步骤中，酒石酸/四氯化钛混合溶液或氯化钡溶液的滴加速度为5mL/min～200mL/min。
进一步，所述S3步骤中，液相均匀反应具体为：将钛氧酒石酸钡悬浮混合物在温度为50℃-100℃的条件下进行加热反应2-48h，经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物；
或将钛氧酒石酸钡悬浮混合物在温度为100℃-180℃的条件下进行水热反应2-24h，经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物。
进一步，所述S3步骤中陈化处理具体为：将钛氧酒石酸钡悬浮混合物进行陈化2-72h，经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物。
进一步，所述S5步骤中，热分解的温度为600℃～1200℃，反应时间为1～10h，热分解的升温速率为1℃/min～20℃/min。
进一步，所述S4步骤中钛氧酒石酸钡沉淀物经粉碎后的粒径为20nm～300nm，所述纳米四方相钛酸钡粉体的粒径为80nm～300nm。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
1、所制备的四方相纳米钛酸钡粉体四方相高，c/a≧1.008，分散性好，粒径为80nm～300nm，均匀可控。
2、本发明的制备工艺简单、操作容易、适用于大规模生产。
3、本发明设备要求低、成本低、无污染以及操作安全等优点。
附图说明
图1为为本发明的制备工艺流程图；
图2为本发明实施例一～实施例四所制备钛酸钡粉体的XRD图；
图3为本发明实施例一所制备钛酸钡粉体的SEM图；
图4为本发明实施例二所制备钛酸钡粉体的SEM图；
图5为本发明实施例三所制备钛酸钡粉体的SEM图；
图6为本发明实施例四所制备钛酸钡粉体的SEM图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明：
本发明的一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法，以钛四氯化钛为钛源、氯化钡为钡源、酒石酸为沉淀剂及表面活性剂，制备得到的纳米四方相钛酸钡粉体四方相高，c/a≧1.008，分散性好，粒径为80nm～300nm，均匀可控。
实施例一
S1：取L-酒石酸、四氯化钛搅拌溶解于去离子水中，得到3L四氯化钛浓度为0.1mol/L，L-酒石酸浓度为0.5mol/L的酒石酸/四氯化钛初混溶液，然后加入NaOH溶液调节pH值至12，得到酒石酸/四氯化钛混合溶液；取氯化钡搅拌溶解于去离子水中得到3L浓度为0.15mol/L氯化钡溶液。
S2：在搅拌速度为200r/min的条件下，持续搅拌，将酒石酸/四氯化钛混合溶液以喷嘴加入的方式，以200ml/min的加入速率加到氯化钡溶液中，得到钛氧酒石酸钡悬浮混合物。
S3：将S2步骤得到的钛氧酒石酸钡悬浮混合物进行陈化处理72h，经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物。
S4：将得到的钛氧酒石酸钡沉淀物经球磨粉碎后，真空冷冻干燥。
S5：将S4步骤制备得到的产物置于煅烧炉中，以1℃/min的升温速度升温至600℃，在600℃温度下热分解10h，再经干式粉碎得到纳米四方相钛酸钡粉体。
对制备得到的纳米四方相钛酸钡粉体经XRD测试表明为四方相，如图2所示，c/a＝1.0083，经扫描电镜观测可知，平均粒径为120nm，如图3所示。
实施例二
S1：取L-酒石酸、四氯化钛搅拌溶解于去离子水中，得到2L四氯化钛浓度为2mol/L，L-酒石酸浓度为1mol/L的酒石酸/四氯化钛初混溶液，然后加入氨水溶液调节pH值至2，得到酒石酸/四氯化钛混合溶液；取氯化钡搅拌溶解于去离子水中得到2L浓度为1mol/L氯化钡溶液。
S2：在搅拌速度为300r/min的条件下，持续搅拌，将氯化钡溶液以逐滴加入的方式，以5ml/min的加入速率加到酒石酸/四氯化钛混合溶液中，得到钛氧酒石酸钡悬浮混合物。
S3：将S2步骤得到的钛氧酒石酸钡悬浮混合物倒入内衬聚四氟乙烯反应釜中，在180℃温度下，水热反应2h，反应完成后，冷却至室温，将反应物经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物。
S4：将得到的钛氧酒石酸钡沉淀物经球磨粉碎后，真空冷冻干燥。
S5：将S4步骤制备得到的产物置于煅烧炉中，以5℃/min的升温速度升温至900℃，在900℃温度下热分解4h，再经干式粉碎得到纳米四方相钛酸钡粉体。
对制备得到的纳米四方相钛酸钡粉体经XRD测试表明为四方相，如图2所示，c/a＝1.0092，经扫描电镜观测可知，平均粒径为150nm，如图4所示。
实施例三
S1：取DL-酒石酸、四氯化钛搅拌溶解于去离子水中，得到4L四氯化钛浓度为1mol/L，DL-酒石酸浓度为2mol/L的酒石酸/四氯化钛初混溶液，然后加入KOH溶液调节pH值至6，得到酒石酸/四氯化钛混合溶液；取氯化钡搅拌溶解于去离子水中得到4L浓度为1.25mol/L氯化钡溶液。
S2：在搅拌速度为300r/min的条件下，持续搅拌，将酒石酸/四氯化钛混合溶液以逐滴加入的方式，以50ml/min的加入速率加到氯化钡溶液中，得到钛氧酒石酸钡悬浮混合物。
S3：将S2步骤得到的钛氧酒石酸钡悬浮混合物在50℃温度下，加热搅拌反应48h，反应完成后，冷却至室温，将反应物经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物。
S4：将得到的钛氧酒石酸钡沉淀物经球磨粉碎后，喷雾干燥。
S5：将S4步骤制备得到的产物置于煅烧炉中，以10℃/min的升温速度升温至950℃，在950℃温度下热分解4h，再经干式粉碎得到纳米四方相钛酸钡粉体。
对制备得到的纳米四方相钛酸钡粉体经XRD测试表明为四方相，如图2所示，c/a＝1.0105，经扫描电镜观测可知，平均粒径为200nm，如图5所示。
实施例四
S1：取DL-酒石酸、四氯化钛搅拌溶解于去离子水中，得到4L四氯化钛浓度为0.1mol/L，DL-酒石酸浓度为2mol/L的酒石酸/四氯化钛初混溶液，然后加入氨水溶液调节pH值至5，得到酒石酸/四氯化钛混合溶液；取氯化钡搅拌溶解于去离子水中得到4L浓度为1.01mol/L氯化钡溶液。
S2：在搅拌速度为300r/min的条件下，持续搅拌，将氯化钡溶液以喷嘴加入的方式，以100ml/min的加入速率加到酒石酸/四氯化钛混合溶液中，得到钛氧酒石酸钡悬浮混合物。
S3：将S2步骤得到的钛氧酒石酸钡悬浮混合物进行陈化处理2h，经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物。S4：将得到的钛氧酒石酸钡沉淀物经球磨粉碎后，喷雾干燥。
S5：将S4步骤制备得到的产物置于煅烧炉中，以20℃/min的升温速度升温至1200℃，在1200℃温度下热分解1h，再经干式粉碎得到纳米四方相钛酸钡粉体。
对制备得到的纳米四方相钛酸钡粉体经XRD测试表明为四方相，如图2所示，c/a＝1.0112，经扫描电镜观测可知，平均粒径为300nm，如图6所示。
实施例五
S1：取L-酒石酸、四氯化钛搅拌溶解于去离子水中，得到2L四氯化钛浓度为1mol/L，L-酒石酸浓度为1mol/L的酒石酸/四氯化钛初混溶液，然后加入氨水溶液调节pH值至4，得到酒石酸/四氯化钛混合溶液；取氯化钡搅拌溶解于去离子水中得到2L浓度为1.05mol/L氯化钡溶液。
S2：在搅拌速度为300r/min的条件下，持续搅拌，将氯化钡溶液以逐滴加入的方式，以5ml/min的加入速率加到酒石酸/四氯化钛混合溶液中，得到钛氧酒石酸钡悬浮混合物。
S3：将S2步骤得到的钛氧酒石酸钡悬浮混合物倒入内衬聚四氟乙烯反应釜中，在100℃温度下，水热反应24h，反应完成后，冷却至室温，将反应物经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物。
S4：将得到的钛氧酒石酸钡沉淀物经球磨粉碎后，真空冷冻干燥。
S5：将S4步骤制备得到的产物置于煅烧炉中，以5℃/min的升温速度升温至900℃，在900℃温度下热分解4h，再经干式粉碎得到纳米四方相钛酸钡粉体。
对制备得到的纳米四方相钛酸钡粉体经XRD测试表明为四方相，c/a＝1.0095，经扫描电镜观测可知，平均粒径为160nm。
实施例六
S1：取L-酒石酸、D-酒石酸、四氯化钛搅拌溶解于去离子水中，得到4L四氯化钛浓度为1.5mol/L，D-酒石酸浓度为0.5mol/、L-酒石酸浓度为1.5mol/L的酒石酸/四氯化钛初混溶液，然后加入氨水溶液调节pH值至7，得到酒石酸/四氯化钛混合溶液；取氯化钡搅拌溶解于去离子水中得到4L浓度为1.05mol/L氯化钡溶液。
S2：在搅拌速度为300r/min的条件下，持续搅拌，将酒石酸/四氯化钛混合溶液以逐滴加入的方式，以50ml/min的加入速率加到氯化钡溶液中，得到钛氧酒石酸钡悬浮混合物。
S3：将S2步骤得到的钛氧酒石酸钡悬浮混合物在100℃温度下，加热搅拌反应2h，反应完成后，冷却至室温，将反应物经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物。
S4：将得到的钛氧酒石酸钡沉淀物经球磨粉碎后，喷雾干燥。
S5：将S4步骤制备得到的产物置于煅烧炉中，以10℃/min的升温速度升温至850℃，在850℃温度下热分解6h，再经干式粉碎得到纳米四方相钛酸钡粉体。
对制备得到的纳米四方相钛酸钡粉体经XRD测试表明为四方相，c/a＝1.0085，经扫描电镜观测可知，平均粒径为130nm。
实施例七
S1：取DL-酒石酸、L-酒石酸、四氯化钛搅拌溶解于去离子水中，得到4L四氯化钛浓度为1mol/L，DL-酒石酸浓度为0.5mol/L、L-酒石酸0.5mol/L的酒石酸/四氯化钛初混溶液，然后加入氨水溶液调节pH值至4.5，得到酒石酸/四氯化钛混合溶液；取氯化钡搅拌溶解于去离子水中得到4L浓度为1.01mol/L氯化钡溶液。
S2：在搅拌速度为300r/min的条件下，持续搅拌，将氯化钡溶液以喷嘴加入的方式，以100ml/min的加入速率加到酒石酸/四氯化钛混合溶液中，得到钛氧酒石酸钡悬浮混合物。
S3：将S2步骤得到的钛氧酒石酸钡悬浮混合物进行陈化处理36h，经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物。
S4：将得到的钛氧酒石酸钡沉淀物经球磨粉碎后，喷雾干燥。
S5：将S4步骤制备得到的产物置于煅烧炉中，以15℃/min的升温速度升温至1000℃，在1000℃温度下热分解2h，再经干式粉碎得到纳米四方相钛酸钡粉体。
对制备得到的纳米四方相钛酸钡粉体经XRD测试表明为四方相，c/a＝1.0105，经扫描电镜观测可知，平均粒径为200nm。
实施例八
S1：取D-酒石酸、DL-酒石酸四氯化钛搅拌溶解于去离子水中，得到2L四氯化钛浓度为1.5mol/L，D-酒石酸浓度为1mol/L、DL-酒石酸0.5mol/L的酒石酸/四氯化钛初混溶液，然后加入氨水溶液调节pH值至8，得到酒石酸/四氯化钛混合溶液；取氯化钡搅拌溶解于去离子水中得到2L浓度为3.2mol/L氯化钡溶液。
S2：在搅拌速度为300r/min的条件下，持续搅拌，将氯化钡溶液以逐滴加入的方式，以50ml/min的加入速率加到酒石酸/四氯化钛混合溶液中，得到钛氧酒石酸钡悬浮混合物。
S3：将S2步骤得到的钛氧酒石酸钡悬浮混合物倒入内衬聚四氟乙烯反应釜中，在140℃温度下，水热反应12h，反应完成后，冷却至室温，将反应物经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物。
S4：将得到的钛氧酒石酸钡沉淀物经球磨粉碎后，真空冷冻干燥。
S5：将S4步骤制备得到的产物置于煅烧炉中，以5℃/min的升温速度升温至950℃，在950℃温度下热分解4h，再经干式粉碎得到纳米四方相钛酸钡粉体。
对制备得到的纳米四方相钛酸钡粉体经XRD测试表明为四方相，c/a＝1.0092，经扫描电镜观测可知，平均粒径为150nm。
实施例九
S1：取L-酒石酸、D-酒石酸、DL-酒石酸、四氯化钛搅拌溶解于去离子水中，得到4L四氯化钛浓度为1mol/L，L-酒石酸浓度为0.2mol/、L-酒石酸浓度为0.3mol/L的、DL-酒石酸浓度为0.6mol/L酒石酸/四氯化钛初混溶液，然后加入氨水溶液调节pH值至8，得到酒石酸/四氯化钛混合溶液；取氯化钡搅拌溶解于去离子水中得到4L浓度为1.2mol/L氯化钡溶液。
S2：在搅拌速度为300r/min的条件下，持续搅拌，将酒石酸/四氯化钛混合溶液以逐滴加入的方式，以50ml/min的加入速率加到氯化钡溶液中，得到钛氧酒石酸钡悬浮混合物。
S3：将S2步骤得到的钛氧酒石酸钡悬浮混合物在80℃温度下，加热搅拌反应12h，反应完成后，冷却至室温，将反应物经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物。
S4：将得到的钛氧酒石酸钡沉淀物经球磨粉碎后，喷雾干燥。
S5：将S4步骤制备得到的产物置于煅烧炉中，以10℃/min的升温速度升温至1000℃，在1000℃温度下热分解3h，再经干式粉碎得到纳米四方相钛酸钡粉体。
对制备得到的纳米四方相钛酸钡粉体经XRD测试表明为四方相，c/a＝1.0095，经扫描电镜观测可知，平均粒径为180nm。
显然，本发明的上述实施例，仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：取酒石酸、四氯化钛搅拌溶解于去离子水中得到酒石酸/四氯化钛初混溶液，加入碱溶液调节pH值至2～12，得到酒石酸/四氯化钛混合溶液，取氯化钡搅拌溶解于去离子水中得到0.1～4mol/L氯化钡溶液；
S2：在搅拌条件下，将酒石酸/四氯化钛混合溶液滴入氯化钡溶液中，得到钛氧酒石酸钡悬浮混合物；
或在搅拌条件下，将氯化钡溶液滴入酒石酸/四氯化钛混合溶液中，得到钛氧酒石酸钡悬浮混合物；
S3：将钛氧酒石酸钡悬浮混合物进行液相均匀反应或陈化处理，经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物；
S4：将得到的得到钛氧酒石酸钡沉淀物进行粉碎、干燥之后待用；
S5：将S4步骤制备得到的产物进行热分解后，再进行粉碎得到纳米四方相钛酸钡粉体。
2.根据权利要求1所述的一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法，其特征在于，所述酒石酸为右旋酒石酸、左旋酒石酸、外消旋酒石酸中的一种或一种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法，其特征在于，所述酒石酸/四氯化钛初混溶液中，酒石酸浓度为0.1～5mol/L，四氯化钛浓度为0.1～2mol/L，所述酒石酸与四氯化钛摩尔比为(0.5:1)～(5:1)。
4.根据权利要求3所述的一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法，其特征在于，所述S1步骤中，调节pH值的碱溶液为KOH溶液、NaOH溶液、氨水溶液当中的一种或一种以上的混合液。
5.根据权利要求1所述的一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法，其特征在于，所述氯化钡与四氯化钛摩尔比为(1:1)～(1.5:1)。
6.根据权利要求1所述的一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法，其特征在于，所述S2步骤中，酒石酸/四氯化钛混合溶液或氯化钡溶液的滴加速度为5mL/min～200mL/min。
7.根据权利要求6所述的一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法，其特征在于，所述S3步骤中，液相均匀反应具体为：将钛氧酒石酸钡悬浮混合物在温度为50℃-100℃的条件下进行加热反应2-48h，经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物；
或将钛氧酒石酸钡悬浮混合物在温度为100℃-180℃的条件下进行水热反应2-24h，经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物。
8.根据权利要求6所述的一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法，其特征在于，所述S3步骤中陈化处理具体为：将钛氧酒石酸钡悬浮混合物进行陈化2-72h，经洗涤、过滤后得到钛氧酒石酸钡沉淀物。
9.根据权利要求6所述的一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法，其特征在于，所述S5步骤中，热分解的温度为600℃～1200℃，反应时间为1～10h，热分解的升温速率为1℃/min～20℃/min。
10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法，其特征在于，所述S4步骤中钛氧酒石酸钡沉淀物经粉碎后的粒径为20nm～300nm，所述纳米四方相钛酸钡粉体的粒径为80nm～300nm。
CN201910639185.3A 2019-07-16 2019-07-16 一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法 Pending CN110436918A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910639185.3A CN110436918A (zh) 2019-07-16 2019-07-16 一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910639185.3A CN110436918A (zh) 2019-07-16 2019-07-16 一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110436918A true CN110436918A (zh) 2019-11-12

Family

ID=68430440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910639185.3A Pending CN110436918A (zh) 2019-07-16 2019-07-16 一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110436918A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111233463A (zh) * 2020-01-20 2020-06-05 西安理工大学 一种制备四方相钛酸钡粉体的方法
CN116217224A (zh) * 2023-02-10 2023-06-06 华中科技大学 一种纳米BaTi1-xSnxO3粉体的制备方法
CN116443922A (zh) * 2023-04-21 2023-07-18 深圳先进电子材料国际创新研究院 一种以钛酸四丁酯为钛源的钛酸钡的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1099726A (zh) * 1994-07-22 1995-03-08 华东理工大学 一种高纯超细钛酸盐的制备方法
CN1323759A (zh) * 2001-07-06 2001-11-28 中国科学院上海硅酸盐研究所 纳米级四方相钛酸钡粉末及制备方法
CN1715243A (zh) * 2004-06-30 2006-01-04 北京化工大学 一种制备四方相钛酸钡粉体的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1099726A (zh) * 1994-07-22 1995-03-08 华东理工大学 一种高纯超细钛酸盐的制备方法
CN1323759A (zh) * 2001-07-06 2001-11-28 中国科学院上海硅酸盐研究所 纳米级四方相钛酸钡粉末及制备方法
CN1715243A (zh) * 2004-06-30 2006-01-04 北京化工大学 一种制备四方相钛酸钡粉体的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王迎军: "《新型材料科学与技术 无机材料卷 中》", 31 October 2016, 华南理工大学出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111233463A (zh) * 2020-01-20 2020-06-05 西安理工大学 一种制备四方相钛酸钡粉体的方法
CN116217224A (zh) * 2023-02-10 2023-06-06 华中科技大学 一种纳米BaTi1-xSnxO3粉体的制备方法
CN116217224B (zh) * 2023-02-10 2023-12-26 华中科技大学 一种纳米BaTi1-xSnxO3粉体的制备方法
CN116443922A (zh) * 2023-04-21 2023-07-18 深圳先进电子材料国际创新研究院 一种以钛酸四丁酯为钛源的钛酸钡的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110436918A (zh) 一种酒石酸工艺制备纳米四方相钛酸钡粉体的方法
CN109574073A (zh) 一种高分散纳米氧化锆粉末的制备方法
CN107151029B (zh) 一种四方相钛酸钡粉体的溶胶-水热法制备工艺
TWI503281B (zh) Titanium oxide sol, method for producing the same, ultrafine particulate titanium oxide, method and use thereof
CN102923770B (zh) 一种钇稳定纳米二氧化锆粉体的制备方法
CN110203969A (zh) 一种高分散四方相纳米氧化锆及其制备方法
CN106430295B (zh) 一种微纳米分级结构BaTiO3晶体及其制备方法
CN104891567B (zh) 管状TiO2/还原氧化石墨烯复合材料的制备方法
CN107285770B (zh) 一种纯度高形貌均匀的锆酸镧钆粉体及透明陶瓷制备方法
CN102502798A (zh) 一种单分散钛酸钡纳米粉体的制备方法
CN104894636B (zh) 八钛酸钾晶须的制备方法
CN108640677A (zh) 一种晶粒尺寸可控的纳米复合氧化锆粉体制备方法
CN102976400A (zh) 一种四方相纳米钛酸钡的制备方法
CN101717261B (zh) 一种钙钛矿粉体的制备方法及所得的物质
CN109721357A (zh) 一种单分散粒度可控的纳米钇稳定的氧化锆粉末及其制备方法和应用
CN105366718A (zh) 一种纳米氧化锆粉体及其合成方法
CN105016382B (zh) 一种纯金红石型二氧化钛纳米棒的制备方法
CN109704759A (zh) 一种复合稀土改性氧化锆陶瓷粉体及其制备方法
CN112266244A (zh) 一种高烧结活性氧化锆粉体的制备方法
CN110078120B (zh) 一种基于超临界分散焙烧的氧化钇稳定氧化锆粉体的制备方法
CN104446445B (zh) 一种单分散钛酸钡纳米粉体的制备方法
CN108946812A (zh) 碱钨青铜纳米棒及其制备方法和应用
CN108083334A (zh) 一种单分散球形纳米二氧化锆粉体材料的制备方法
CN106745214A (zh) 一种超细电子级高纯钛酸钙的生产方法
CN114671460B (zh) 硫酸法钛白短流程工艺中工业偏钛酸除杂的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191112