熔盐法制备片状钛酸钡:形貌控制与XRD表征

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该研究论文主要探讨了片状钛酸钡颗粒的熔盐法制备过程及其形貌控制。作者利用合成的片状钛酸锂(LiTiO3)作为模板原料,通过一系列步骤制备出具有特定性能的片状钛酸钡(BaTiO3)。首先,通过氯化钾熔盐法制备出了具有类纤铁矿层状结构的钛酸盐(K0.8Ti1.73Li0.27O4)。这个阶段的关键是控制反应条件以确保晶体结构的形成。 接下来,通过酸交换技术将K+和Li+离子替换为H+,得到片状钛酸氢氧化物(HTO,H1.07Ti1.73O4),这是一种具有良好离子交换性和层间通道结构的模板。HTO与碳酸钡按照1:1摩尔比混合,再加入氯化钠和氯化钾作为熔盐,经过820℃高温下5小时的热处理,最终得到纯相的片状钛酸钡颗粒。这种颗粒的形貌特征显著,表现为宽度5~8微米,长度10~15微米,厚度大约1微米。 在制备过程中,作者注重细节,如使用浓硝酸进行酸交换,以确保原料的完全转化;并利用行星式球磨机进行精细研磨,确保熔盐与原料的均匀混合。X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)被用来表征粉体的晶体结构和形貌,确保产品符合预期性能。 论文的重点在于介绍了一种创新的制备方法,即通过熔盐法实现片状钛酸钡的定向生长,这对于优化其电性能和磁性能有着重要意义。这种方法可能对钛酸钡基材料在诸如电子器件、光电器件和传感器等领域有潜在的应用价值。这项研究提供了一种新的工艺路径,对于高性能功能材料的制备具有理论和实践指导意义。