一种稀土镍基钙钛矿氧化物多孔膜的制备方法技术

一种稀土镍基钙钛矿氧化物多孔膜的制备方法。先预先制备具有亚稳相结构的稀土镍基钙钛矿氧化物微纳米尺度粉体材料；再将该粉体制成浆料，并通过流延、刮涂、旋涂等技术涂敷在衬底材料上；而后通过在共晶烧结点特征温度下的高压高温处理使得粉体共格交联，从而形成具有多孔结构的膜。进一步通过在薄膜与衬底间引入基于Sr

【技术实现步骤摘要】
一种稀土镍基钙钛矿氧化物多孔膜的制备方法
本专利技术属于无机非金属功能陶瓷、电子材料、强关联半导体材料、薄膜材料领域，具体地涉及一种具有亚稳相结构的稀土镍基钙钛矿氧化物多孔膜的制备方法。
技术介绍
稀土镍基氧化物(ReNiO3,R≠La)是一种典型的强关联材料体系，该体系的主要特点是具有金属绝缘体相变，包括温致相变[1]，压力致相变[2]等特性。通过调节ReNiO3中A位稀土元素的种类，金属绝缘体相变温度TMI可以在100K到600K之间进行调控，调控温度范围近500K[1]。不同材料对于压力的响应不同，在压力之下相变温度变化程度不同[2]。对于薄膜材料，还可以通过衬底引入应力，对其相变温度和程度进行调控[3][4]。在合成过程中通过气氛的调节，可以引入氧空位，导致载流子局域化，进而改变材料的输运性质[5]。ReNiO3的电子掺杂相变，可以通过导入氢或碱金属元素[6-8]，是Ni3d轨道发生重组，同时引发剧烈的金属绝缘体相变。ReNiO3的电子掺杂相变不仅可以通过氢气进行电子导入，还可以水溶液中与氢离子进行反应，可以测量pH值[9]、生物活性物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土镍基钙钛矿氧化物多孔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n第一步，通过预先制备具有亚稳相结构的稀土镍基钙钛矿氧化物微纳米尺度粉体材料与有机溶剂混合制成具有一定粘度的浆料；/n第二步，将上述浆料通过流延、刮涂、旋涂技术涂敷在衬底材料上成膜；/n第三步，待浆料烘干后，在所涉及亚稳相稀土镍基钙钛矿氧化物共晶烧结特征温度下、高压氧气气氛中进行烧结，从而实现其粉体颗粒间、粉体与衬底或牺牲层界面间的共格交联，从而形成具有多孔结构的膜；不同稀土元素的稀土镍基钙钛矿氧化物的烧结温度与压力的选择，须使得材料吉布斯自由能因压力的升高而降低至负值，从而实现粉体间因亚稳相材料生长而交联。/n

【技术特征摘要】
1.一种稀土镍基钙钛矿氧化物多孔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，通过预先制备具有亚稳相结构的稀土镍基钙钛矿氧化物微纳米尺度粉体材料与有机溶剂混合制成具有一定粘度的浆料；
第二步，将上述浆料通过流延、刮涂、旋涂技术涂敷在衬底材料上成膜；
第三步，待浆料烘干后，在所涉及亚稳相稀土镍基钙钛矿氧化物共晶烧结特征温度下、高压氧气气氛中进行烧结，从而实现其粉体颗粒间、粉体与衬底或牺牲层界面间的共格交联，从而形成具有多孔结构的膜；不同稀土元素的稀土镍基钙钛矿氧化物的烧结温度与压力的选择，须使得材料吉布斯自由能因压力的升高而降低至负值，从而实现粉体间因亚稳相材料生长而交联。


2.如权利要求1所述的一种稀土镍基钙钛矿氧化物多孔膜的制备方法，其特征在于，所涉及的亚稳相稀土镍基钙钛矿氧化物具有正的吉布斯自由能和扭曲钙钛矿结构；其化学式为ReNiO3：Re位为除镧以外的单一稀土元素或多种稀土元素的组合，包括镝(Dy)、铒(Er)、镱(Yb)、钐(Sm)、钕(Nd)、铕(Eu)、镨(Pr)、钐钕(SmxNd1-x，0<x<1)、钐镨(SmxPr1-x，0<x<1)、铕钕(EuxNd1-x，0<x<1)、铕铺(EuxPr1-x，0<x<1)；B位为镍元素(Ni)；该体系材料具有正的吉布斯合成自由能，从而处于热力学非稳态。


3.如权利要求1所述的一种稀土镍基钙钛矿氧化物多孔膜的制备方法，其特征在于，所述衬底为：单晶硅衬底、锗衬底、玻璃衬底、石英衬底、钛酸锶单晶衬底、氯酸镧单晶衬底。


4.如权利要求1所述的稀土镍基钙钛矿氧化物多孔膜的制备方法，其特征在于，所述高温高压烧结中稀...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈吉堃，张秀兰，崔雨晨，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11