鈣鈦礦復(fù)合氧化物材料及其制備方法

鈣鈦礦復(fù)合氧化物具有晶體結(jié)構(gòu)，經(jīng)摻雜后形成的晶體缺陷結(jié)構(gòu)和性能，應(yīng)用于固體燃料電池、固體電解質(zhì)、傳感器、高溫加熱材料、固體電阻器及替代貴金屬的氧化還原催化劑等諸多領(lǐng)域，成為化學(xué)、物理和材料等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。   

鈣鈦礦結(jié)構(gòu)

鈣鈦礦結(jié)構(gòu)通式可用ABO3來表達(dá)，晶體結(jié)構(gòu)為立方晶系，是一種復(fù)合金屬氧化物。A 位離子：一般為堿土或稀土離子rA>0.090nm；B位離子：一般為過渡金屬離子rB>0.051nm。   

的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料為CaTiO3，其晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示： 

鈣鈦礦結(jié)構(gòu)為氧八面體共頂點(diǎn)連接，組成三維網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)Pauling的配位多面體連接規(guī)則，此種結(jié)構(gòu)比共棱、共面連接穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下圖2所示。

（1）共頂連接使氧八面體網(wǎng)絡(luò)之間的空隙比共棱、共面連接時(shí)要大，允許較大尺寸離子填入，即使產(chǎn)生大量晶體缺陷，或者各組成離子的尺寸與幾何學(xué)要求有較大出入時(shí)，仍然能夠保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；并有利于氧及缺陷的擴(kuò)散遷移。   

（2）鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中的離子半徑匹配應(yīng)滿足下面關(guān)系式：

式中RA、RB、RO分別A、B、O的離子半徑，t 稱為容差因子（Tolerance Factor）。t =1時(shí)為的結(jié)構(gòu)，此時(shí)A、B、O離子相互接觸。結(jié)構(gòu)只有在t接近1或高溫情況下出現(xiàn)。   

（3）t=0.77~1.1之間時(shí)，ABO3化合物為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)；t < 0.77 時(shí)，以鐵鈦礦形式存在；t>1.1時(shí)，以方解石或文石型存在。   

（4）A、O離子半徑比較相近，A與O離子共同構(gòu)成立方密堆積。   

（5）正、負(fù)離子電價(jià)之間應(yīng)滿足電中性原則，A、B位正離子電價(jià)加和平均為（+6）便可。   （6）由于容差因子 t 范圍很寬及A、B離子電價(jià)加和為（+6）便可， 使結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可用多種不同半徑及化合價(jià)的正離子取代A位或B位離子。  

（6） 簡單的：A1+B5+O3，A2+B4+O3，A3+B3+O3  

復(fù)雜的：A（B¢1-xB²x）O3，（A¢1-xA²x）BO3，（A¢1-xA²x）（B¢1-yB²y）O3

圖2 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 
鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的制備

機(jī)械球磨法 機(jī)械球磨法屬于固相法的一種，其通常做法是按化合物組成計(jì)量比例投入相應(yīng)的碳酸鹽、乙酸鹽或者對應(yīng)的鹽以及適量草酸在球磨機(jī)中研磨，充分反應(yīng)得前驅(qū)體，移出干燥處理后經(jīng)煅燒即得樣品。  

 機(jī)械球磨法特點(diǎn)是：

（1）可以在常溫下進(jìn)行，降低克服了高溫固相法的一系列問題。

（2）可以制備具有大的比表面積和表面性質(zhì)的催化劑用粉體，因?yàn)榍蚰タ梢允咕w產(chǎn)生大量缺陷，有利于催化性能的。   目前國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，通過機(jī)械球磨法制備的催化劑粉體比表面積均在20m2/g以上。  

共沉淀法 共沉淀法是通過使溶液中已經(jīng)均勻的各個(gè)組分按化學(xué)計(jì)量比共同沉淀出前驅(qū)物，再把它煅燒分解制備出細(xì)粉體。

  共沉淀法特點(diǎn)是可以制備均勻、分散的前驅(qū)體沉淀顆粒，所制備的鈣鈦礦氧化物粉體具有較高的比表面積和反應(yīng)活性。   

目前，用改進(jìn)的化學(xué)共沉淀法制備PLZST反鐵電陶瓷材料前驅(qū)體，與固相法合成條件比較，具有、組分均勻、合成溫度低等特點(diǎn)。   

溶膠-凝膠法 溶膠-凝膠法是制備微顆粒的一種濕化學(xué)方法。此法一般采用有機(jī)金屬醇鹽為原料，通過水解、聚合、干燥等過程得到固體的前驅(qū)物，經(jīng)適當(dāng)熱處理得到納米材料。采用溶膠-凝膠法合成BaZr0.9Y0.1O3-δ（BZY）、BaCe0.2Zr0.7Y0.1O3-δ（BZY），將其用于固態(tài)質(zhì)子傳導(dǎo)電池中，在常壓下以氮?dú)夂蜌錃鉃樵虾铣砂睔猓钡谋犬a(chǎn)率可達(dá)2.93×10-9mol?s-1?cm-2。   

溶膠-凝膠法特點(diǎn)是制備的鈣鈦礦氧化物粉體具有、粒度均勻細(xì)小、燒結(jié)溫度低、反應(yīng)過程易于控制等特點(diǎn)。

其他合成方法

（1）脈沖激光沉積法 利用脈沖激光沉積法可以制備用于固體氧化物燃料電池陰極材料的La1-xSrxMnO3，通過控制沉積條件可以得到較低的表面粒子密度，同時(shí)在室溫下也有較好的離子電導(dǎo)率。   

（2）陰極還原電化學(xué)沉積 利用陰極還原電化學(xué)沉積的方法，在Pt電極上制備自摻雜非整比化合物La1-xMnO3+δ。該方法因電子參加反應(yīng),產(chǎn)物純度較高，并可通過調(diào)節(jié)電位或電流密度控制組成及顆粒大小。  

 （3）自蔓延高溫合成法 目前，國內(nèi)研究者采用自蔓延高溫合成法設(shè)計(jì)了4類共9個(gè)化學(xué)反應(yīng)制備出固體氧化物燃料電池（SOFC）陰極材料，并與固相法等傳統(tǒng)制備方法比較，自蔓延高溫合成在合成時(shí)間、耗能、產(chǎn)物粒度、比表面積、燒結(jié)活性等方面具有特點(diǎn)，能降低材料制備成本，有利于推動(dòng)SOFC的實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化。 

產(chǎn)品供應(yīng)：

鈣鈦礦鐵電氧化物納米復(fù)合材料

三維金紅石相TiO2微米球

PbTiO3鐵電薄膜

一維鈣鈦礦鐵電氧化物單晶納米材料

前鈣鈦礦相PbTiO3(PT)單晶納米纖維

鈣鈦礦相PT單晶納米纖維

鈦酸鍶鋇基無鉛弛豫鐵電陶瓷

納米陣列二氧化鈦鈣鈦礦

雜化鉛鹵鈣鈦礦太陽能電池材料

銫鉛鹵-無機(jī)鈣鈦礦太陽能電池

鈣鈦礦/氧化鋅多孔結(jié)構(gòu)太陽能電池

鈣鈦礦氧化鋅復(fù)合材料

鈣鈦礦太陽能電池(PSC)

氧化鋅-鈣鈦礦平面異質(zhì)結(jié)太陽電池

ZnO-SnO_2納米復(fù)合材料

氧化鈦/氧化鋅雙層電子傳輸

氧化鋅納米棒光陽極鈣鈦礦

鈣鈦礦納米片/氧化鋅納米線

三維ZnO/TiO2復(fù)合納米結(jié)構(gòu)

氯化銨改性氧化鋅無機(jī)鈣鈦礦材料

氧化鋅納米顆粒修飾鈣鈦礦CsPbBr

PCBM修飾ZnO納米棒陣列的鈣鈦礦材料

有機(jī)/無機(jī)鹵素鉛鈣鈦礦(CH_3NH_3Pb IX_3,X=Cl,Br,I)

TiO2/ZnO復(fù)合鈣鈦礦太陽能電池光陽極材料

聚酰亞胺/鈦酸鋇復(fù)合膜

聚偏氟乙烯-鈦酸鋇復(fù)合材料

聚苯乙烯—鈦酸鋇復(fù)合材料

炭黑/鈦酸鋇復(fù)合顆粒

苯并噁嗪/鈦酸鋇復(fù)合材料

碳/鈦酸鋇復(fù)合陶瓷薄膜

聚酰亞胺/納米鈦酸鋇復(fù)合薄膜

雙馬來酰亞胺/鈦酸鋇復(fù)合材料

聚苯乙烯/鈦酸鋇復(fù)合微球

鈦酸鋇納米復(fù)合材料

納米鈦酸鋇和羰基-鐵/鈦酸鋇復(fù)合材料

磁性離子Fe~(3+)摻雜鈦酸鋇復(fù)合粒子

稀土元素改性鈦酸鋇基復(fù)合陶瓷

Ba(Ti,Zr)O3-BiFeO3復(fù)合陶瓷

Sn、Tb復(fù)合摻雜鈦酸鋇陶瓷

鈦酸鋇(BaTiO3)粉體

鈦酸鋇基復(fù)合材料

鈦酸鋇壓電陶瓷纖維及其復(fù)合材料

摻雜鈦酸鋇的有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜材料

鈦酸鋇界面修飾層的鈣鈦礦材料

鈣鈦礦型鈦酸鹽材料

Ba(Zr,Ti)O3-BiFeO3復(fù)合陶瓷

復(fù)合摻雜鋯鈦酸鋇陶瓷介電性三氧化二釓材料

釔摻雜鋯鈦酸鋇陶瓷材料

堿土金屬(鍶/鋇)鈦酸鹽材料

鈦酸鋇與鐵氧體及其納米復(fù)合顆粒

鈦酸鋇系鈣鈦礦結(jié)構(gòu)薄膜

六腳結(jié)構(gòu)鈣鈦礦鈦酸鋇單晶納米顆粒

稀土復(fù)合摻雜鈦酸鋇基納米介電陶瓷材料

錳摻雜對鈦酸鋇基半導(dǎo)體材料

復(fù)合鈣鈦礦材料鈦酸鉍鈉-Na0.5Bi0.5TiO3(NBT)

多鐵復(fù)合材料磁電耦合效應(yīng)鈦酸鋇鈣鈦礦

復(fù)合材料鈦酸鋇鎳鐵氧體鐵

BaTiO_3/NiFe_2O_4復(fù)合材料

摻Fe鈦酸鋇層狀復(fù)合材料

不同鐵摻雜水平的BaTi_(1-Z)Fe_ZO_3與Tb_(1-x)Dy_xFe_(2-y)層狀復(fù)合材料

Ta~(5+)摻雜的K_(2-x)La_2Ti_(3-x)Ta_xO_(10)(x=0.1-1.0)

鉭摻雜對層狀鈣鈦礦鑭鈦酸鉀光催化材料

鈣鈦礦鑭鈦酸鉀電子材料

巰基苯甲酸(4-MBA)修飾TiO_2致密層的鈣鈦礦

二氧化鈦TiO_2基鈣鈦礦界面修飾太陽能電池

二氧化錫(SnO_2)薄層鈍化TiO_2表面修飾

層狀四鈦酸鉀復(fù)合物

雙硫腙修飾的三鈦酸鈉晶須材料

TiO_2修飾鈦酸鈉納米管負(fù)載Au催化劑

嵌有氧化鐵的鈦酸鈉納米片電極材料

鉍鈦酸鈉壓電陶瓷鈣鈦礦材料

鈦酸鈉納米線表面修飾填充改性鈦酸納米管

納米管鈦酸鈉(na2Ti2O4(OH)2)

鈣鈦礦型鈦酸鹽-鈦酸鍶(鋇)包裹TiO_2

四氧化三鐵/鈦酸鈉納米片

鈣鈦礦型復(fù)合氧化物SrTiO3鈦酸鍶

立方塊狀鈦酸鍶及其表面銅離子團(tuán)簇修飾

鎘和鉛在金屬鈦酸材料修飾電極材料

米鈦酸鍶(SrTiO_3)和離子液體(ILs)復(fù)合修飾玻碳電極

ABO3型鈣鈦礦復(fù)合氧化物

稀土元素?fù)诫s鈣鈦礦型氧化物

鈦酸鍶(SrTiO3)與鈦酸鋇(BaTiO3)材料

鈣鈦礦型鈦酸鍶納米粉體

納米鈦酸鍶(SrTiO_3)催化劑

表面修飾SrTiO3光催化劑納米碳管

A、B位共摻雜鈦酸鍶混合導(dǎo)體材料

摻鎂鈦酸鍶(SrTiO3)陶瓷材料

鈦酸鍶(SrTiO3)鈣鈦礦結(jié)構(gòu)金屬氧化物

鐵酸鑭/鈦酸鍶復(fù)合物

SrTiO3和BaTiO3鈣鈦礦復(fù)合氧化物

多晶SrTiO_3鈦酸鍶材料

稀土離子摻雜鈦酸鍶(SrTiO3)粉體

N, Er摻雜SrTiO3光催化劑

納米鈦酸鍶(SrTiO3)材料

鈦酸鍶(SrTiO_3)晶體鈣鈦礦型體材料

稀土摻雜鈦酸鍶納米粉體

鈣鈦礦納米材料修飾的復(fù)合材料

硅烷偶聯(lián)劑修飾鈦酸鉀晶須材料

鈦酸鉀晶須復(fù)合材料

高強(qiáng)度鈦酸鉀晶須包覆納米碳酸鈣

六鈦酸鉀晶須/聚醚醚酮復(fù)合材料

鈦酸鉀晶須聚酰亞胺材料

鈦酸鉀晶須/硅橡膠復(fù)合材料

Al2O3纖維中摻雜ZrO2纖維/六鈦酸鉀晶須材料

鈦酸鉀晶須包覆納米碳酸鈣

高強(qiáng)度六鈦酸鉀晶須多孔陶瓷材料

鈦酸鉀晶須/玻璃纖維/苯并噁嗪混雜復(fù)合材料

鈦酸鉀晶須對Cu(Ⅱ),Pb(Ⅱ),Cd(Ⅱ)吸附材料

鈦酸鉀晶須對石墨-硼酸系固體潤滑膜

鈦酸鉀晶須(K2Ti6O13)對聚丙烯(PP)填充材料

納米碳酸鈣包覆六鈦酸鉀晶須

LaNiO_3/(Bi4Ti3O12) 酸鉍異質(zhì)薄膜

鉍系層狀鈣鈦礦材料

Bi4Ti3O12納米粉體

Bi3.25Sm0.75Ti3O12納米線

鈣鈦礦Bi4Ti3O12納米片和軟鉍礦Bi12TiO20)微納復(fù)合物

鈦酸鉍(Bi4Ti3O12,BiT)納米材料

摻雜鈦酸鉍陶瓷和薄膜材料

層狀鈣鈦礦相鈦酸鉍(Bi4Ti3O12)材料

可見光響應(yīng)的鈦酸鉍材料

鈣鈦礦型Bi4Ti3O12鐵電薄膜

La^3+、Nd^3+摻雜Bi4Ti3O12納米薄膜

層狀類鈣鈦礦材料鈦酸鉍(Bi4Ti3O12)

鈦酸鉍基贗鈣鈦礦結(jié)構(gòu)薄膜

Bi系層狀鈣鈦礦薄膜

層狀鈣鈦礦Bi4Ti3O12(BTO)鐵電陶瓷材料

層狀、花形和棒狀鈦酸鉍納米材料

鈦酸鉍基鈣鈦礦復(fù)合氧化物

鉍系層狀鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光催化材料

層狀鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)的Bi4Ti3O12x鐵電薄膜

鈦酸鉍(Bi4Ti3O12)基鐵電薄膜

鈦酸鉍(Bi4Ti3O12)陶瓷靶材材料

Pt/Ti/SiO2/Si襯底鈦酸鉍(Bi4Ti3O12)薄膜

Bi4Ti3O12鈦酸鉍納米粉體

鑭摻雜鈦酸鉍粉體

鈰(Ce)元素?fù)诫s鈦酸鉍(Bi4Ti3O12)材料

鈦酸鉍(Bi4Ti3O12)鐵電薄膜

摻雜Bi4Ti3O12鐵電陶瓷

丙烯酸-丙烯酸酯共聚物對鈦酸鉍

鈦酸鉍可控離子/納米球納米片納米帶

Pr3+摻雜鈦酸鉍與ZnO納米棒復(fù)合鐵電薄膜

稀土摻雜鈦酸鉍[Bi4-xLnxTi3O12(BLnT)]薄膜

鈦酸鉍(Bi4Ti3O12,BTO)鉍系層狀鈣鈦礦

硅基鈦酸鉍鐵電薄膜

鈦酸鉍鈮鐵電薄膜

球形鈦酸鉍復(fù)合氧化物光催化劑

硅基鈮摻雜Bi4Ti3O12薄膜溶膠

石英砂負(fù)載Bi4Ti3O12/SiO2光催化材料

鈦酸鉍細(xì)粉體

Ho摻雜Bi4Ti3O12鐵電薄膜

鉍層狀鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的Bi4Ti3O12鐵電納米材料

鈦酸鉍鈦酸鉍金屬鐿元素的(Bi,Yb)4Ti3O12鐵電薄膜

鈦酸鈣與鈦酸鉛及其摻雜物的光催化劑

鋯摻雜鈣鈦礦型復(fù)合材料

活性炭負(fù)載鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鈦酸鈣納米材料

(CaTiO3)鈦酸鈣/氧化鈣復(fù)合光催化劑

CaTiO_3基復(fù)合材料

鈦酸鈣(CaTiO_3)晶體鈣鈦礦材料

鈦酸鈣改性鈣鈦礦型復(fù)合氧化物

鈦酸鈣基微粉

CaTiO_3:Pr~(3+)的發(fā)光與光催化復(fù)合材料

鈣鈦礦型鈦酸鈣鋇納米管

熔鹽合成鈦酸銅鈣粉體

鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鈦酸銅鈣(CCTO)陶瓷粉體

銀修飾鈣鈦礦LaBO3(B=Co,Ni)

納米顆粒修飾鈦基鈦酸鹽納米線生物支架材料

鈦酸鋇和鈦酸鈣陶瓷材料

鈦酸鈣為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的納米粉體

鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鋰摻雜及鋰與稀土元素共摻雜鈦酸鈣

無機(jī)雜化鈣鈦礦材料

鈮鎂酸鈣/鈦酸鈣多層異質(zhì)薄膜

鈦酸鈣光催化劑摻雜改性材料

三價(jià)釤離子摻雜鈦酸鈣發(fā)光材料

微米級片狀鈦酸鈣晶體

形狀和尺寸可控的鈦酸鈣顆粒

鈦礦基上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒

上述產(chǎn)品齊岳生物均可供應(yīng)，用于科研，不可用于人體實(shí)驗(yàn)！

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