JP2023532164A - 正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子の製造方法 - Google Patents
正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023532164A JP2023532164A JP2022548111A JP2022548111A JP2023532164A JP 2023532164 A JP2023532164 A JP 2023532164A JP 2022548111 A JP2022548111 A JP 2022548111A JP 2022548111 A JP2022548111 A JP 2022548111A JP 2023532164 A JP2023532164 A JP 2023532164A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- barium
- organosol
- solution
- water
- soluble salt
- 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.)
- Granted
Links
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 77
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 77
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 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 title claims abstract description 44
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 118
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 69
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 69
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 claims abstract description 59
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 58
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 42
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 23
- 108010025899 gelatin film Proteins 0.000 claims abstract description 12
- 150000001553 barium compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 5
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical group [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 67
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 67
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 claims description 67
- ITHZDDVSAWDQPZ-UHFFFAOYSA-L barium acetate Chemical compound [Ba+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O ITHZDDVSAWDQPZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 46
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 claims description 45
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N barium nitrate Chemical compound [Ba+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 8
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 8
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 8
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 39
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 29
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 109
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 53
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 26
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 6
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 5
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 4
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 3
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical class CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000004530 micro-emulsion Substances 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- -1 various sensors Substances 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical class OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001422 barium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005621 ferroelectricity Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
１）テトラブチルチタネートを有機溶媒に溶解して溶液Ａを得、氷酢酸にバリウム化合物を添加して溶解又は反応させて溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製する。２）このオルガノゾルと水溶性塩を混合し、静置または遠心分離して水溶性塩を沈降させ、上部の余分なオルガノゾルを除去して、オルガノゾルと水溶性塩の混合物を得る。３）保温してゾル－ゲル転移を起こし、ゲルを乾燥させて、水溶性塩粒子の表面を乾燥ゲル膜で被覆する。４）６００℃以上及び塩の融点以下で焼成し、乾燥ゲル膜がチタン酸バリウムナノ粒子に変化し、焼成物を形成する。５）水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得る、ことを含む高分散性の正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子の製造方法を提供する。この方法は、高分散性の正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を迅速かつ大量に製造できる。
Description
本発明は、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子の製造技術に関し、電子セラミックス材料の製造技術分野に属する。
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）は、高い誘電率と低い誘電損失、優れた強誘電性、圧電性、耐電圧性、絶縁性を持つ電子セラミックス部品の基本母材であり、電子セラミックスの要と称されている。高容量キャパシタ、多層基板、各種センサ、半導体材料、高感度素子に広く応用されている。電子部品の高集積化、高精度化、小型化への急速な発展に伴い、高分散性かつ高結晶性のナノサイズのチタン酸バリウムを製造することが求められており、ナノサイズのチタン酸バリウムの製造技術も、一貫して電子セラミックス材料分野の重点的研究対象とされてきた。
現在のチタン酸バリウム粉末は、一般的に高温固相法によって製造される。原料として二酸化チタンと炭酸バリウムを使用し、混合して高温焼成により合成するが、合成温度は１４００～１５００℃の高さに達することが多く、製造されるチタン酸バリウム粒子は粗く、粒径はミクロンレベルである。ナノサイズのチタン酸バリウム粒子を製造する方法には、化学沈殿法、ゾル－ゲル（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）法、水熱法等があり、化学沈殿法には直接沈殿法、シュウ酸塩共沈法、クエン酸塩法、複合過酸化物法、アルコキシド加水分解法等が含まれ、いずれもまず水酸化物やシュウ酸塩等の前駆体を調製し、その後高温で焼成、反応させてチタン酸バリウム相を生成するものである。ゾル－ゲル法は、チタンとバリウムを含むゲルを調製し、高温焼成による分解、反応を経てチタン酸バリウム相を合成するものである。しかし、化学沈殿法、ゾル－ゲル法は、いずれも高温合成の過程でナノ粒子の凝集や焼結が避けられず、したがって高分散性のチタン酸バリウムナノ粒子を得ることは困難である。水熱法は分散したチタン酸バリウムナノ粒子を製造することができるが、合成温度が低すぎるため、純粋な正方晶相のチタン酸バリウムは得られ難い。
分離相として高融点の水溶性塩を使用すれば、チタン酸バリウム前駆体粒子の凝集を防ぎ、高温焼成過程でのチタン酸バリウム粒子の焼結を防止することができ、なおかつ焼成後は水洗により容易に除去でき、取り扱いが簡単である。本発明のプロジェクトチームは、初期段階において、マイクロエマルションから塩で被覆する方法（中国特許出願第２０１６１０３６５３２４．４号）、塩含有ヒドロゾルによる沈殿法（中国特許出願第２０１６１０６９９７７５．１号）、水溶性硫酸塩の共沈法（中国特許出願第２０１８１００３７８７５．７号）、水溶性塩によるナノ粒子分離法（中国特許出願第２０１８１００３７６２０．０号）及び金属アセチルアセトン塩溶液による含浸法（中国特許出願第２０１９１０１０４１６０３号）など様々な方法を用いたが、これらのプロセスは複雑で、純粋相のチタン酸バリウムの合成は困難である。
本発明は、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を迅速に合成できる方法を提供し、大規模化によって、粒子径が１００ｎｍより小さく、粒子径が均一で、分散性に優れた純粋な正方晶チタン酸バリウムナノ粒子を製造することができ、この製造技術は電子セラミックス分野において高い利用可能性を有する。
本発明による高分散性の正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子の製造方法は、以下の工程を含む。
１）テトラブチルチタネートを有機溶媒に溶解して溶液Ａを得、氷酢酸にバリウム化合物を添加して溶解又は反応させて溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製する。 前記有機溶媒は、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、エチレングリコール及びプロピレングリコールのうちの１種である。
２）チタン及びバリウムを含むオルガノゾルと水溶性塩を混合し、静置または遠心分離して水溶性塩を沈降させ、上部の余分なオルガノゾルを除去して、金属元素を含むオルガノゾルと水溶性塩の混合物を得る。
３）当該混合物を６０℃～１２０℃に保温してゾル－ゲル転移を起こし、ゲルを乾燥させて、水溶性塩粒子の表面を乾燥ゲル膜で被覆する。
４）乾燥ゲル膜で被覆された水溶性塩を６００℃以上、塩の融点以下で焼成し、乾燥ゲル膜がチタン酸バリウムナノ粒子に変化し、水溶性塩粒子の表面に分散して付着し、焼成物を形成する。
５）焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得る。
さらに、本発明の方法において、工程２）の水溶性塩は、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、塩化カリウム又は塩化ナトリウムである。
さらに、本発明の方法において、工程１）のチタン及びバリウムを含むオルガノゾル中のチタンのモル濃度は０．０１Ｍ～１Ｍの間であり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、バリウム化合物のモル比は１：１：１～６である。
さらに、本発明の方法において、工程１）のチタン及びバリウムを含むオルガノゾル中のバリウム化合物は、酢酸バリウム、水酸化バリウム、硝酸バリウムまたは炭酸バリウムである。
本発明は、従来技術と比較して以下の利点を有する。
チタン酸バリウムナノ粒子を製造する従来の方法としては、例えば化学沈殿法、ゾル－ゲル法等のように、金属水酸化物や金属錯体ゲル等の前駆体を最初に調製し、その後、高温で反応させてチタン酸バリウム粒子を生成する方法が一般的である。高温反応過程では、表面エネルギーの高いチタン酸バリウムナノ粒子の凝集・焼結が避けられないため、高分散性のチタン酸バリウム粒子の製造は難しく、また、焼成温度を下げると純粋な正方晶相のチタン酸バリウムナノ粒子を得ることができなくなる。水熱法は、分散したチタン酸バリウムナノ粒子を得ることができるが、合成温度が低すぎて純粋な正方晶相のチタン酸バリウムを得るのが難しく、プロセスが複雑で安全性に劣るという問題がある。
分離相として高融点の水溶性塩を使用すれば、高温でのナノ粒子の凝集と焼結を防ぐことができ、焼成後の水洗による除去が容易で、プロセスが簡単である。本発明のプロジェクトチームは当初、溶融塩分離法、マイクロエマルションから塩で被覆する方法、塩含有ヒドロゾルによる沈殿法、水溶性硫酸塩による共沈法、水溶性塩によるナノ粒子分離法、金属アセチルアセトン塩溶液による含浸法等の様々な方法で酸化物または複合酸化物ナノ粒子の製造を試みたが、これらの方法はチタン酸バリウムの製造に用いた際、問題が生じた。いずれも純相のチタン酸バリウムの合成が困難であり、得られたナノ粒子には二酸化チタン等の不純物相が残っていることが多かった。その原因としては、これらの方法では、高温焼成時にまず二酸化チタンと酸化バリウムの混合物を生成し、次にその２つが反応してチタン酸バリウムを生成する。粒子同士の接触及び反応が不十分なため、不純物相が非常に残りやすい。
本発明は、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを用いて水溶性塩を含浸させ、オルガノゾルは後続の保温過程でゾル－ゲル転移を起こす。ゲル中の有機溶媒が蒸発するとゲルが収縮し、完全に乾燥してから水溶性塩粒子の表面を乾燥ゲル膜で被覆することができる。その後の高温焼成過程で、乾燥ゲル膜中の有機物が焼成により分解し、チタン酸バリウムナノ粒子が生成される。生成したチタン酸バリウムナノ粒子は水溶性塩粒子の表面に分散して付着し、冷却後の水洗により塩を除去すれば、良好な分散性及び結晶性を有するチタン酸バリウムナノ粒子を得ることができる。ゾル－ゲル転移の過程で、チタンイオンとバリウムイオンが錯体化作用により結合するため、６００℃以上で純粋な正方晶相チタン酸バリウムを合成することができ、不純物相の残留の問題が完全に解決される。
本発明は、ゲル乾燥時の収縮性を利用して、水溶性塩粒子の表面に均一な乾燥ゲル膜を生成する。高温焼成時に、有機物が分解し、この乾燥ゲル膜がチタン酸バリウムナノ粒子となって水溶性塩粒子の表面に分散する。我々の研究により、これらのナノ粒子は塩粒子の表面に付着し、水溶性塩粒子との強い結合力を有しており、塩粒子表面から脱落しないことが明らかになっている。同時に、これらのナノ粒子は互いに接触しないため、拡散による物質移動が起こらず、凝集と焼結も発生することがない。また、本発明は焼成温度が高い（最高で硫酸カリウムの融点まで）ため、ナノ粒子の結晶が完全であり、粒子内部に結晶欠陥がほとんどなく、立方相チタン酸バリウムの残留もない。このように、本発明によれば、高分散性の純粋な正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子が得られる。
好ましい選択として、本発明は、硫酸カリウム（融点１０６７℃）、硫酸ナトリウム（融点８８４℃）、塩化ナトリウム（融点８０１℃）、塩化カリウム（融点７７０℃）の４種類の水溶性塩を用いて、チタン酸バリウムナノ粒子を製造する。
オルガノゾル中に界面活性剤を添加すると、チタン酸バリウムナノ粒子のサイズ均一性をさらに向上させることができる。界面活性剤は、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、カルボン酸系界面活性剤等を含む。
本発明は、分散性に優れた純粋な正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を、迅速かつ大量に製造し、ナノ粒子の凝集及び焼結の問題を解決することができる。
本発明に記載のオルガノゾルには、Ｌａ、Ｃｅ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｎｄ等の元素を含む金属塩が溶解しており、チタン酸バリウムに対しドープを実現することができる。
本発明の製造方法は簡便であり、大量生産が容易である。
以下、実施例及び明細書の添付図面と関連付けて、本発明をさらに説明する。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸ナトリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸ナトリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと塩化カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から塩化カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと塩化ナトリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から塩化ナトリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．０１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：１であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：６であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノエチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノブチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエタノールに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～７５℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをｎ－プロパノールに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～９０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをイソプロパノールに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～７５℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをｎ－ブタノールに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１１０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートを溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に水酸化バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得て、余分なオルガノゾルを流した。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に硝酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に炭酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。まず炭酸バリウムと氷酢酸を反応させて清澄液を得、テトラブチルチタネート及びエチレングリコールモノメチルエーテルと共に有機溶媒を調製した。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
さらに、本発明の方法において、工程１）のチタン及びバリウムを含むオルガノゾル中のチタンのモル濃度は０．０１Ｍ～１Ｍの間であり、テトラブチルチタネート、バリウム化合物、氷酢酸のモル比は１：１：１～６である。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸ナトリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸ナトリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸ナトリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと塩化カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと塩化カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から塩化カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと塩化ナトリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと塩化ナトリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から塩化ナトリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをプロピレングリコールに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に酢酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、酢酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に水酸化バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、水酸化バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に硝酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、硝酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
テトラブチルチタネートをエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解して溶液Ａを得、氷酢酸に炭酸バリウムを添加して溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製した。ここで、チタンのモル濃度は０．１Ｍであり、テトラブチルチタネート、炭酸バリウム、氷酢酸のモル比は１：１：３であった。まず炭酸バリウムと氷酢酸を反応させて清澄液を得、テトラブチルチタネート及びエチレングリコールモノメチルエーテルと共にオルガノゾルを調製した。このオルガノゾルと硫酸カリウムを混合し、沈降後に余分なオルガノゾルを流し、オルガノゾルと硫酸カリウムの混合物を得た。この混合物を６０℃～１２０℃で保温し、乾燥後、粗い粉末を得た。粉末を６００℃から硫酸カリウムの融点以下で焼成し、焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得た。
Claims (4)
- 以下の工程を含むことを特徴とする、高分散性の正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子の製造方法。
１）テトラブチルチタネートを有機溶媒に溶解して溶液Ａを得、氷酢酸にバリウム化合物を添加して溶解又は反応させて溶液Ｂを得、溶液Ａと溶液Ｂを混合して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルを調製する。前記有機溶媒は、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、エチレングリコール及びプロピレングリコールのうちの１種である。
２）チタン及びバリウムを含むオルガノゾルと水溶性塩を混合し、静置または遠心分離して水溶性塩を沈降させ、上部の余分なオルガノゾルを除去して、チタン及びバリウムを含むオルガノゾルと水溶性塩の混合物を得る。
３）当該混合物を６０℃～１２０℃に保温してゾル－ゲル転移を起こし、ゲルを乾燥させて、水溶性塩粒子の表面を乾燥ゲル膜で被覆する。
４）乾燥ゲル膜で被覆された水溶性塩を６００℃以上、塩の融点以下で焼成し、乾燥ゲル膜がチタン酸バリウムナノ粒子に変化し、水溶性塩粒子の表面に分散して付着し、焼成物を形成する。
５）焼成物を水洗、乾燥し、正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子を得る。 - 前記水溶性塩が硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、塩化カリウムまたは塩化ナトリウムである、請求項１に記載の高分散性の正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子の製造方法。
- 前記チタン及びバリウムを含むオルガノゾル中のチタンのモル濃度がＯ．０１Ｍ～１Ｍの間であり、テトラブチルチタネート、バリウム化合物、氷酢酸のモル比が１：１：１～６である、請求項１に記載の高分散性の正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子の製造方法。
- 前記バリウム化合物が酢酸バリウム、水酸化バリウム、硝酸バリウムまたは炭酸バリウムである、請求項１に記載の高分散性の正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子の製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2020/076963 WO2021168736A1 (zh) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | 一种制备四方相钛酸钡纳米颗粒的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023532164A true JP2023532164A (ja) | 2023-07-27 |
| JP7487971B2 JP7487971B2 (ja) | 2024-05-21 |
Family
ID=77490632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022548111A Active JP7487971B2 (ja) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | 正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7487971B2 (ja) |
| CN (1) | CN115135606B (ja) |
| WO (1) | WO2021168736A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115483383A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-12-16 | 陕西科技大学 | 一种钛酸钡包覆三元正极材料及其制备方法和应用 |
| CN115403068B (zh) * | 2022-10-14 | 2023-11-21 | 西南交通大学 | 一种钛酸钡纳米立方块材料及其制备方法和应用 |
| CN115744993B (zh) * | 2022-11-04 | 2024-06-07 | 济南大学 | 一种大批量合成超小Mn3O4纳米酶的方法 |
| CN118005072B (zh) * | 2024-04-10 | 2024-06-18 | 杭州兴容科技有限公司 | 一种钛酸钡的水热合成方法 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3152093B2 (ja) * | 1995-01-25 | 2001-04-03 | 三菱マテリアル株式会社 | Ｂａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜形成用組成物及びＢａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜の形成方法 |
| US6066581A (en) * | 1995-07-27 | 2000-05-23 | Nortel Networks Corporation | Sol-gel precursor and method for formation of ferroelectric materials for integrated circuits |
| US20050260271A1 (en) * | 2004-05-20 | 2005-11-24 | Eastman Kodak Company | Composition comprising layered host material with intercalated functional-active organic compound |
| CN101456568B (zh) * | 2008-12-25 | 2010-12-15 | 中国计量学院 | 一种合成纳米氧化铝粉体的方法 |
| CN101850968B (zh) * | 2010-02-11 | 2012-05-30 | 浙江工业大学 | 一种利用植物纤维合成碳化钛纳米线的方法 |
| CN102173785B (zh) * | 2011-01-21 | 2012-12-19 | 天津大学 | 一种宽工作温区热稳定型复合介质陶瓷的制备方法 |
| CN102744060B (zh) * | 2012-07-23 | 2014-02-19 | 福州大学 | 一种BaTiO3 负载钌氨合成催化剂及其制备方法 |
| CN103880067B (zh) * | 2014-02-19 | 2016-04-20 | 陕西科技大学 | 一种钛酸钡空心球的制备方法 |
| CN104003437B (zh) | 2014-05-13 | 2016-04-13 | 江苏科技大学 | 低温固相反应制备钛酸锶纳米粉末的方法 |
| CN104556216B (zh) * | 2014-12-29 | 2016-05-04 | 景德镇陶瓷学院 | 一种采用非水解溶胶-凝胶工艺制备钛酸钡纳米粉体的方法 |
| CN106044810B (zh) | 2016-05-26 | 2018-04-24 | 东南大学 | 具有盐壳的纳米化合物颗粒及其制备方法 |
| CN106187163B (zh) | 2016-07-01 | 2019-11-29 | 北京工业大学 | 一种稀土钕掺杂的高四方相钛酸钡及其制备方法 |
| CN106348251B (zh) * | 2016-08-22 | 2018-06-19 | 东南大学 | 一种制备单分散纳米氧化物颗粒的方法 |
| CN106241862B (zh) | 2016-08-22 | 2018-03-23 | 东南大学 | 一种制备单分散金红石型纳米二氧化钛的方法 |
| CN107151029B (zh) * | 2017-04-28 | 2019-01-15 | 长安大学 | 一种四方相钛酸钡粉体的溶胶-水热法制备工艺 |
| CN108298502B (zh) * | 2018-01-15 | 2021-06-01 | 东南大学 | 一种制备分散纳米金属氧化物及纳米金属粉的方法 |
| CN109678118B (zh) * | 2019-02-01 | 2021-04-06 | 东南大学 | 一种金属氧化物纳米颗粒及金属纳米颗粒的制备方法 |
| CN110540255B (zh) * | 2019-09-23 | 2021-12-21 | 杨景帆 | 一种水溶性盐隔离法制备纳米氧化镍的工艺 |
| CN110642289A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-01-03 | 山东科技大学 | 一种低温合成四方相钛酸钡纳米粉体的方法 |
-
2020
- 2020-02-27 JP JP2022548111A patent/JP7487971B2/ja active Active
- 2020-02-27 CN CN202080093960.0A patent/CN115135606B/zh active Active
- 2020-02-27 WO PCT/CN2020/076963 patent/WO2021168736A1/zh active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021168736A1 (zh) | 2021-09-02 |
| JP7487971B2 (ja) | 2024-05-21 |
| CN115135606A (zh) | 2022-09-30 |
| CN115135606B (zh) | 2024-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2023532164A (ja) | 正方晶相チタン酸バリウムナノ粒子の製造方法 | |
| CN107151029B (zh) | 一种四方相钛酸钡粉体的溶胶-水热法制备工艺 | |
| CN107555987B (zh) | 一种亚微米级钛酸钡粉体超细微颗粒制备方法 | |
| JP5089870B2 (ja) | チタン酸バリウムカルシウムおよびその製造方法ならびにコンデンサ | |
| JP2006265003A (ja) | 誘電体セラミック形成用組成物および誘電体セラミック材料 | |
| CN111320193A (zh) | 金属氧化物纳米颗粒及金属纳米颗粒的制备方法 | |
| CN1308498C (zh) | 纳米晶钛酸锶钡的微波水热合成方法 | |
| JP2726439B2 (ja) | ペロブスカイト構造を有するセラミック粉末の製造方法 | |
| Ahmad et al. | Reverse micellar route to nanocrystalline titanates (SrTiO3, Sr2TiO4, and PbTiO3): Structural aspects and dielectric properties | |
| CN103796956B (zh) | 草酸氧钛钡的制造方法和钛酸钡的制造方法 | |
| KR101539851B1 (ko) | 복합 페롭스카이트 분말, 그 제조방법 및 이를 포함하는 내부전극용 페이스트 조성물 | |
| CN106747421B (zh) | 一种水热法合成晶界层陶瓷电容器用粉体的方法 | |
| WO2024183195A1 (zh) | 一种纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺 | |
| KR20010008807A (ko) | 옥살레이트법에 의한 티탄산바륨계 산화물 분말 제조방법 | |
| JP2012240904A (ja) | 結晶性チタン酸塩の製造方法および結晶性チタン酸塩 | |
| CN111233022B (zh) | 一种制备钇铝石榴石纳米颗粒的方法 | |
| JP2764111B2 (ja) | ペロブスカイト系セラミック粉末の製造方法 | |
| JP4643443B2 (ja) | チタン酸バリウム粉末の製造方法 | |
| JPH01122964A (ja) | イツトリウムで安定化されたジルコニア及びその製造方法 | |
| JP5142468B2 (ja) | チタン酸バリウム粉末の製造方法 | |
| CN110642289A (zh) | 一种低温合成四方相钛酸钡纳米粉体的方法 | |
| KR100491677B1 (ko) | ＣｅＯ2 나노분말의 제조방법 | |
| JP5925358B2 (ja) | 結晶性チタン酸アルカリ土類金属塩の製造方法 | |
| JPS60161338A (ja) | ＢａＴｉＯ▲下３▼とＢａＳｎ（ＯＨ）▲下６▼より成る混合微粒子の製造方法 | |
| CN116443922B (zh) | 一种以钛酸四丁酯为钛源的钛酸钡的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220930 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230210 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230707 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240123 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240301 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240409 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240430 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7487971 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |