一种铁掺杂钛酸钡纳米颗粒的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铁掺杂钛酸钡纳米颗粒的制备方法。该方法分别利用八水氢氧化钡和二(2‑羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛作为钡源和钛源，利用可溶性铁盐提供掺杂铁离子，先将其溶于去离子水中形成混合前驱体溶液，而后用5M氢氧化钠溶液调整前驱体溶液的pH值，并采用适量的油酸和叔丁胺作为表面活性剂和添加剂，在180‑220℃的条件下水热合成出BaTi1‑XFeXO3(x＝0.01‑0.15)立方相纳米颗粒。该方法能耗较低，操作简便，采用该方法制备出的BaTi1‑XFeXO3(x＝0.01‑0.15)纳米颗粒经测试表征为纯度高、结晶性良好的立方相。相比于未掺杂的钛酸钡，由于其较低的光学带隙(2.6eV)且具有规整的立方体形貌和较小的晶粒尺寸(20‑40nm)，使其表现出较好的光催化活性，在科研及电子工业领域具有广阔的应用前景。

Preparation of iron-doped barium titanate nanoparticles

The invention discloses a preparation method of iron doped barium titanate nanoparticles. In this method, barium hydroxide octahydrate and titanium di(2 hydroxypropionic acid) diammonium dihydroxide were used as barium source and titanium source respectively, doped iron ions were supplied by soluble iron salts, which were dissolved in deionized water to form a mixed precursor solution, and then the pH value of precursor solution was adjusted by 5M sodium hydroxide solution, and oleic acid and tert-butylamine were used as surfactants and additives. BaTi1 XFeXO 3 cubic nanoparticles (x=0.01 0.15) were synthesized by hydrothermal method at 180 220 C. BaTi1 XFeXO 3 (x=0.01 0.15) nanoparticles prepared by this method were characterized by high purity and good crystallinity. Compared with undoped barium titanate, because of its low optical band gap (2.6eV), regular cubic morphology and small grain size (20 40nm), it exhibits better photocatalytic activity and has broad application prospects in scientific research and electronic industry.

【技术实现步骤摘要】
一种铁掺杂钛酸钡纳米颗粒的制备方法
本专利技术属于无机功能纳米材料的制备，具体涉及一种铁掺杂钛酸钡纳米颗粒的制备方法。
技术介绍
钛酸钡(BaTiO3)是一种具有钙钛矿结构的金属氧化物，由于其优异的铁电、压电、介电、光电性能，在多层陶瓷电容器(MLCCs)、有机场效应晶体管、热敏电阻、压力传感器等各种电子器件方面有巨大的应用前景。大量研究表明，对钛酸钡进行掺杂改性可以通过调控其结构从而改善其物理和化学性能，同时钛酸钡ABO3型的钙钛矿结构对于不同的掺杂离子的容忍因子较高，因而对于钛酸钡的掺杂改性成为提高其性能的一个有效途径。其中过渡元素(如铬Cr、锰Mn、钴Co、铁Fe)的掺杂可以使钛酸钡具有室温铁磁性而成为多铁性材料，铁元素在B位的掺杂可以调控钛酸钡的电子结构，降低其光学带隙，在可见光催化和光电薄膜方面表现出优异性能，从而提升了其潜在的应用价值。目前铁掺杂钛酸钡的制备方法主要分为传统固相烧结法和湿化学法。传统固相烧结法一般会引起不可避免的晶粒长大，且存在掺杂不均匀、煅烧温度过高、工艺繁琐等缺点。与一般湿化学合成掺杂钛酸钡纳米颗粒有水热法、溶胶-凝胶、共沉淀法等相比，本方法所采用水热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁掺杂钛酸钡纳米颗粒的制备方法。其特征在于包括以下步骤：(1)将八水氢氧化钡和可溶性铁盐溶于去离子水中，向混合前驱体溶液中加入二(2‑羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛；(2)在磁力搅拌下向溶液中加入5mol/L的氢氧化钠溶液调整溶液的pH值，随后向溶液中加入油酸(OLA)并磁力搅拌；(3)将搅拌后的溶液转移至反应容器中，容器填充度为70‑80％，向溶液中加入2.10ml叔丁胺，将密封好的容器置于一定温度条件下水热反应24‑72h，自然冷却至室温；(4)将沉淀物首先用稀盐酸洗涤,而后分别用去离子水、无水乙醇洗涤数次并过滤，60‑80℃烘干，即得到铁掺杂钛酸钡纳米颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种铁掺杂钛酸钡纳米颗粒的制备方法。其特征在于包括以下步骤：(1)将八水氢氧化钡和可溶性铁盐溶于去离子水中，向混合前驱体溶液中加入二(2-羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛；(2)在磁力搅拌下向溶液中加入5mol/L的氢氧化钠溶液调整溶液的pH值，随后向溶液中加入油酸(OLA)并磁力搅拌；(3)将搅拌后的溶液转移至反应容器中，容器填充度为70-80％，向溶液中加入2.10ml叔丁胺，将密封好的容器置于一定温度条件下水热反应24-72h，自然冷却至室温；(4)将沉淀物首先用稀盐酸洗涤,而后分别用去离子水、无水乙醇洗涤数次并过滤，60-80℃烘干，即得到铁掺杂钛酸钡纳米颗粒。2.如权利要求1所述的一种铁掺杂钛酸钡纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中可溶性铁盐为九水硝酸铁或六水氯化铁。3.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡万彪，李光辉，谢继阳，熊飞，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：云南,53