CN115924963A - 水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法、四方相纳米钛酸钡及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法、四方相纳米钛酸钡及其应用，属于陶瓷粉体制备技术领域。本发明的水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法，包括以下步骤：使用钡源配制钡盐溶液，将二氧化钛加入钡盐溶液中，加入氯化物溶液，加入矿化剂溶液调节溶液pH值，得到钛酸钡前驱体悬浊液；将所述钛酸钡前驱体悬浊液转移到水热反应釜进行水热反应；将水热合成的钛酸钡悬浊液用乙酸和去离子水洗涤、过滤；再在烘箱中干燥后研磨。本发明的制备方法操作简单，成本低廉，适合宏量制备，制备得到钛酸钡四方性高、结晶性好、杂质少、粒径小、分布均匀，平均粒径约为150nm，性能优异可应用于多层陶瓷电容器中。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷粉体制备技术领域，涉及一种水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法、四方相纳米钛酸钡及其应用。
背景技术
钛酸钡以优异的介电、铁电和压电性能被广泛的应用于电子工业领域，尤其是在陶瓷电容领域，以钛酸钡为材料的多层陶瓷电容器(MLCC)占有主要市场份额。随着电子设备不断向小型化、集成化、智能化等方向发展，多层陶瓷电容器也朝着“五高一小”的方向发展。因此，原材料钛酸钡的粒径决定了介质层的厚度，同时也对钛酸钡粉体的粒径、纯度、四方相、分散性都提出了更高的要求。
工业上制备钛酸钡粉体的传统方法有固相法、液相法和草酸盐法。固相法制备的钛酸钡粉体粒径大、纯度低难以满足电子元器件的需求，而草酸盐法合成的粉体团聚严重、钡钛比不易控制。水热法可以合成粒径均匀、粒径可控、形貌良好的纳米颗粒，而被广泛用于商业化发展。由于小型化和可靠性电子元器件的迅速发展，急需研发合成出高四方性、小粒径的钛酸钡粉体。
发明内容
本发明的目的是提供一种水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法、四方相纳米钛酸钡及其应用，实现制备得到的纳米钛酸钡粉末四方性高、结晶度好、粒径小、粒径分布均匀、颗粒表面光滑；且制备方法简单、成本低廉。
为实现上述目的，本发明提供一种水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法，包括以下步骤：
使用钡源配制1-4mol/L的钡盐溶液；
按照钡钛摩尔比≥1的比例称取二氧化钛，边搅拌边加入到钡盐溶液中，得到混合溶液1；
配制1-5mol/L的氯化物溶液，加入到所述混合溶液1中，得到混合溶液2；
配制摩尔浓度的≥1mol/L的矿化剂溶液，向所述混合溶液2中加入矿化剂溶液，调节溶液的pH≥12，得到钛酸钡前驱体悬浊液；
将所述钛酸钡前驱体悬浊液转移到水热反应釜中，控制容器的填充度为60％-80％，进行水热反应后冷却至室温，打开反应釜，得到钛酸钡悬浊液；
将所述钛酸钡悬浊液用乙酸和去离子水多次洗涤，直至滤液用硝酸银溶液检验无氯离子；
将洗涤后的产物在烘箱中干燥后用研钵研磨，得到所述四方相纳米钛酸钡。
优选地，所述钡源为二水合氯化钡、八水合氢氧化钡、醋酸钡和硝酸钡中的任意一种。
优选地，所述二氧化钛的晶型为锐钛矿或者金红石相，粒径为1-100nm。
优选地，所述氯化物为氯化钡或氯化钠。
优选地，所述矿化剂为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的任意一种或多种。
优选地，水热反应的温度为180-300℃，水热反应的时间为12-100h。
优选地，洗涤的方式为抽滤洗涤。
优选地，烘箱中干燥的温度为70-90℃，干燥时间为12 -24h。
本发明还提供一种四方相纳米钛酸钡，采用如上所述的方法制备得到。
本发明还提供一种如上所述的四方相纳米钛酸钡在多层陶瓷电容器中的应用。
本发明采用上述技术方案的优点是：
本发明的水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法，制备简单，操作容易，原料成本低，适合大规模产业化等优点。采用本发明的方法制备得到四方性高、结晶度好、粒径小、径分布均匀、颗粒表面光滑的钛酸钡粉体，性能优异，平均粒径约为150nm，适用于在多层陶瓷电容器中的应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法的工艺流程图；
图2实施例1所制备的钛酸钡粉体的SEM图；
图3实施例2所制备的钛酸钡粉体的SEM图；
图4实施例3所制备的钛酸钡粉体的SEM图；
图5对比例1所制备的钛酸钡粉体的SEM图；
图6对比例2所制备的钛酸钡粉体的SEM图；
图7对比例3所制备的钛酸钡粉体的SEM图；
图8实施例和对比例制备的钛酸钡粉体的XRD图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法，包括以下步骤：
使用钡源配制1-4mol/L的钡盐溶液；
按照钡钛摩尔比≥1的比例称取二氧化钛，边搅拌边加入到钡盐溶液中，得到混合溶液1；
配制1-5mol/L的氯化物溶液，加入到所述混合溶液1中，得到混合溶液2；
配制摩尔浓度的≥1mol/L的矿化剂溶液，向所述混合溶液2中加入矿化剂溶液，调节溶液的pH≥12，得到钛酸钡前驱体悬浊液；
将所述钛酸钡前驱体悬浊液转移到水热反应釜中，控制容器的填充度为60％-80％，进行水热反应后冷却至室温，打开反应釜，得到钛酸钡悬浊液；
将所述钛酸钡悬浊液用乙酸和去离子水多次洗涤，直至滤液用硝酸银溶液检验无氯离子；
将洗涤后的产物在烘箱中干燥后用研钵研磨，得到所述四方相纳米钛酸钡。
本发明的水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法中，钛前驱体的在反应过程中具有高的比表面积和高活性，在反应初期形成较多发钛酸钡晶核，加快反应速率。氯化物溶液的加入，在氯离子的存在下，加快了前驱体的溶解，会产生更多的晶核，在反应的早期阶段形成更小、更均匀的钛酸钡晶核，有利于四方相钛酸钡粉体的合成。
其中，所述钡源为二水合氯化钡、八水合氢氧化钡、醋酸钡和硝酸钡等中的任意一种或几种。所述二氧化钛的晶型为锐钛矿或者金红石相或两种的混合物，粒径为1-100nm。所述氯化物可选择为氯化钡或氯化钠的任意一种或几种。所述矿化剂为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水等中的任意一种或几种。
水热反应的温度优选为180-300℃，水热反应的时间为12-100h。洗涤的方式可选择为抽滤洗涤。烘箱中干燥的温度优选为70-90℃，干燥时间为12 -24h。
本发明还提供一种四方相纳米钛酸钡，采用如上所述的方法制备得到。
本发明还提供一种如上所述的四方相纳米钛酸钡在多层陶瓷电容器中的应用。
实施例1
一种四方相纳米钛酸钡，其制备方法如下：
将9.65g的八水合氢氧化钡加入到盛有15ml去离子水的烧杯中，在85℃的水浴锅中边加热边搅拌，直至八水合氢氧化钡完全溶解在水中。
待钡溶液冷却至室温，将1.198g的5nm的锐钛矿型的二氧化钛边搅拌边加入到钡溶液中，直至二氧化钛粉末完全溶在钡溶液中。
将4.631g的氯化钠溶液加入盛有15ml去离子水的烧杯中，在85℃的水浴锅中边加热边搅拌，氯化钠完全溶解在水中后，加入到上述溶液中。
将摩尔比为2混合均匀的溶液，完全转移到50ml的水热反应釜中，加入一定量的矿化剂溶液，调节溶液的pH≥12，反应釜的填充率为70％，在温度240℃水热反应48h，然后冷却至室温，打开反应釜，得到钛酸钡的溶液。
将水热合成的钛酸钡的溶液用乙酸和去离子水进行多次抽滤洗涤，直至滤液用硝酸银溶液检验无氯离子。
将洗涤后的产物放置玻璃器皿中，在鼓风烘箱中80℃干燥12h。然后，用研钵研磨得到钛酸钡粉体。
实施例1得到的钛酸钡粉体的扫描电子显微镜(SEM)图和粒径分布图如图2所示，样品的平均粒径约为157nm，粒径分布均匀，形貌光滑，无异常大颗粒。实施例1得到的钛酸钡粉体的X射线衍射(XRD)图谱如图8所示，无其他杂相，在特征峰2θ＝44-46°处有明显的***峰，其分别对应于四方相钛酸钡的(002)和(200)的晶面，c/a＝1.0088。
实施例2
一种四方相纳米钛酸钡，其制备方法如下：
将9.822g的二水合氯化钡加入到盛有25ml去离子水的烧杯中，在85℃的水浴锅中边加热边搅拌，直至二水合氯化钡完全溶解在水中。
待钡溶液冷却至室温，将1.27792的60nm的锐钛矿型的二氧化钛边搅拌边加入到钡溶液中，直至二氧化钛粉末完全溶在钡溶液中。
将钡钛摩尔比为2的混合均匀的溶液，完全转移到50ml的水热反应釜中，加入一定量的矿化剂溶液，调节溶液的pH≥12，反应釜的填充率为70％，在温度300℃水热反应12h，然后冷却至室温，打开反应釜，得到钛酸钡的溶液。
将水热合成的钛酸钡的溶液用乙酸和去离子水进行多次抽滤洗涤，直至滤液用硝酸银溶液检验无氯离子。
将洗涤后的产物放置玻璃器皿中，在鼓风烘箱中80℃干燥12h。然后，用研钵研磨得到钛酸钡粉体。
实施例2得到的钛酸钡粉体的扫描电子显微镜(SEM)图和粒径分布图如图3所示，样品的平均粒径约为165nm，粒径分布均匀，形貌光滑，无异常大颗粒。实施例2得到的钛酸钡粉体的X射线衍射(XRD)图谱如图8所示，钛酸钡的晶型完整，无其他杂相，在特征峰2θ＝44-46°处有明显的***峰，其分别对应于四方相钛酸钡的(002)和(200)的晶面，c/a＝1.0091。
实施例3
一种四方相纳米钛酸钡，其制备方法如下：
将7.662g的乙酸钡加入到盛有15ml去离子水的烧杯中，在85℃的水浴锅中边加热边搅拌，直至乙酸钡完全溶解在水中。
待钡溶液冷却至室温，将0.798g的10nm的锐钛矿型的二氧化钛边搅拌边加入到钡溶液中，直至二氧化钛粉末完全溶在钡溶液中。
将7.305g的氯化钠溶液加入盛有15ml去离子水的烧杯中，在85℃的水浴锅中边加热边搅拌，氯化钠完全溶解在水中后，加入到上述溶液中。
将摩尔比为3混合均匀的溶液，完全转移到50ml的水热反应釜中，加入一定量的矿化剂溶液，调节溶液的pH≥12，反应釜的填充率为70％，在温度240℃水热反应100h，然后冷却至室温，打开反应釜，得到钛酸钡的溶液。
将水热合成的钛酸钡的溶液用乙酸和去离子水进行多次抽滤洗涤，直至滤液用硝酸银溶液检验无氯离子。
将洗涤后的产物放置玻璃器皿中，在鼓风烘箱中80℃干燥12h。然后，用研钵研磨得到钛酸钡粉体。
实施例3得到的钛酸钡粉体的扫描电子显微镜(SEM)图和粒径分布图如图4所示，样品的平均粒径约为150nm，粒径分布均匀，形貌光滑，无异常大颗粒。实施例1钛酸钡的X射线衍射(XRD)图谱如图8所示，无其他杂相，在特征峰2θ＝44-46°处有明显的***峰，其分别对应于四方相钛酸钡的(002)和(200)的晶面，c/a＝1.0083。
对比例1
一种钛酸钡粉体，其制备方法与实施例1中的区别仅在于，未加入氯化钠。
对比例1得到的钛酸钡粉体的XRD图如图8所示，在特征峰2θ＝44-46°劈裂峰不明显，合成的钛酸钡粉体为主要是立方相晶型。对比例1得到的钛酸钡粉体的SEM图如图5所示，钛酸钡明显的出现了明显的大颗粒，无氯离子存在时，钛的溶解较慢，容易形成不均匀的大晶核，导致后期钛酸钡的粒径分布不均匀。
对比例2
一种钛酸钡粉体，其制备方法与实施例2中的区别仅在于，钡钛摩尔比为1。
对比例2得到钛酸钡粉体的XRD图如图8所示，在特征峰2θ＝44-46°有明显劈裂，c/a＝1.0085。对比例2得到的钛酸钡粉体的SEM图如图6所示，在氯离子的存在下，促进了前驱体的溶解，但是由于钛酸钡的成核位点较少，钛酸钡明显的出现了团聚现象，存在较多大粒径的钛酸钡颗粒，粒径分布十分的不均匀。
对比例3
一种钛酸钡粉体，其制备方法与实施例3中的区别仅在于，未加入氯化钠。
对比例3得到钛酸钡粉体的XRD图如图8所示，在特征峰2θ＝44-46°为单峰，无明显劈裂峰，合成的钛酸钡粉体为立方相晶型。对比例2得到的钛酸钡粉体的SEM图如图7所示，钛酸钡明显的出现了明显的团聚现象，晶型发育不完整，粒径分布十分的不均匀。
本发明采用上述技术方案的优点是：
本发明的水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法，制备简单，操作容易，原料成本低，适合大规模产业化等优点。采用本发明的方法制备得到四方性高、结晶度好、粒径小、径分布均匀、颗粒表面光滑的钛酸钡粉体，性能优异，平均粒径约为150nm，适用于在多层陶瓷电容器中的应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
使用钡源配制1-4mol/L的钡盐溶液；
按照钡钛摩尔比≥1的比例称取二氧化钛，边搅拌边加入到钡盐溶液中，得到混合溶液1；
配制1-5mol/L的氯化物溶液，加入到所述混合溶液1中，得到混合溶液2；
配制摩尔浓度的≥1mol/L的矿化剂溶液，向所述混合溶液2中加入矿化剂溶液，调节溶液的pH≥12，得到钛酸钡前驱体悬浊液；
将所述钛酸钡前驱体悬浊液转移到水热反应釜中，控制容器的填充度为60％-80％，进行水热反应后冷却至室温，打开反应釜，得到钛酸钡悬浊液；
将所述钛酸钡悬浊液用乙酸和去离子水多次洗涤，直至滤液用硝酸银溶液检验无氯离子；
将洗涤后的产物在烘箱中干燥后用研钵研磨，得到所述四方相纳米钛酸钡。
2.根据权利要求1所述的水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法，其特征在于，所述钡源为二水合氯化钡、八水合氢氧化钡、醋酸钡和硝酸钡中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛的晶型为锐钛矿或者金红石相，粒径为1-100nm。
4.根据权利要求1所述的水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法，其特征在于，所述氯化物为氯化钡或氯化钠。
5.根据权利要求1所述的水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法，其特征在于，所述矿化剂为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的任意一种或多种。
6.根据权利要求1所述的水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法，其特征在于，水热反应的温度为180-300℃，水热反应的时间为12-100h。
7.根据权利要求1所述的水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法，其特征在于，洗涤的方式为抽滤洗涤。
8.根据权利要求1所述的水热法合成四方相纳米钛酸钡的制备方法，其特征在于，烘箱中干燥的温度为70-90℃，干燥时间为12-24h。
9.一种四方相纳米钛酸钡，其特征在于，采用如权利要求1-8任意一项所述的方法制备得到。
10.一种如权利要求9所述的四方相纳米钛酸钡在多层陶瓷电容器中的应用。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118005072A (zh) * | 2024-04-10 | 2024-05-10 | 杭州兴容科技有限公司 | 一种钛酸钡的水热合成方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000040804A (ko) * | 1998-12-19 | 2000-07-05 | 이형도 | 티탄산바륨 및 페롭스카이트형 복합산화물 제조방법 |
| CN1323759A (zh) * | 2001-07-06 | 2001-11-28 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 纳米级四方相钛酸钡粉末及制备方法 |
| CN1715243A (zh) * | 2004-06-30 | 2006-01-04 | 北京化工大学 | 一种制备四方相钛酸钡粉体的方法 |
| CN105439196A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-03-30 | 广东工业大学 | 高四方相含量纳米钛酸钡粉体的低温制备方法 |
| CN107151029A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-09-12 | 长安大学 | 一种四方相钛酸钡粉体的溶胶‑水热法制备工艺 |
| CN107954469A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-04-24 | 河北工业大学 | 一种制备四方相纳米钛酸钡的方法 |
| CN111762810A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-10-13 | 上海大学(浙江·嘉兴)新兴产业研究院 | 一种四方相纳米钛酸钡的制备方法 |
| WO2020215535A1 (zh) * | 2019-04-25 | 2020-10-29 | 苏州宝顺美科技有限公司 | 纳米钛酸钡粉体及其制备方法、陶瓷介电层及其制造方法 |
| CN113511673A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-10-19 | 化学与精细化工广东省实验室潮州分中心 | 一种高轴率、高分散钛酸钡粉体的制备方法 |
| CN113912106A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-01-11 | 上海大学(浙江·嘉兴)新兴产业研究院 | 一种四方相纳米钛酸钡的制备方法 |
| CN114477273A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-05-13 | 重庆新申世纪新材料科技有限公司 | 一种四方相纳米钛酸钡粉末的水热法制备工艺 |
-
2022
- 2022-12-14 CN CN202211607210.8A patent/CN115924963A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000040804A (ko) * | 1998-12-19 | 2000-07-05 | 이형도 | 티탄산바륨 및 페롭스카이트형 복합산화물 제조방법 |
| CN1323759A (zh) * | 2001-07-06 | 2001-11-28 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 纳米级四方相钛酸钡粉末及制备方法 |
| CN1715243A (zh) * | 2004-06-30 | 2006-01-04 | 北京化工大学 | 一种制备四方相钛酸钡粉体的方法 |
| CN105439196A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-03-30 | 广东工业大学 | 高四方相含量纳米钛酸钡粉体的低温制备方法 |
| CN107151029A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-09-12 | 长安大学 | 一种四方相钛酸钡粉体的溶胶‑水热法制备工艺 |
| CN107954469A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-04-24 | 河北工业大学 | 一种制备四方相纳米钛酸钡的方法 |
| WO2020215535A1 (zh) * | 2019-04-25 | 2020-10-29 | 苏州宝顺美科技有限公司 | 纳米钛酸钡粉体及其制备方法、陶瓷介电层及其制造方法 |
| CN111762810A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-10-13 | 上海大学(浙江·嘉兴)新兴产业研究院 | 一种四方相纳米钛酸钡的制备方法 |
| CN113511673A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-10-19 | 化学与精细化工广东省实验室潮州分中心 | 一种高轴率、高分散钛酸钡粉体的制备方法 |
| CN113912106A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-01-11 | 上海大学(浙江·嘉兴)新兴产业研究院 | 一种四方相纳米钛酸钡的制备方法 |
| CN114477273A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-05-13 | 重庆新申世纪新材料科技有限公司 | 一种四方相纳米钛酸钡粉末的水热法制备工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 徐华蕊, 高濂, 郭景坤: "水热合成高纯四方相钛酸钡纳米粉末研究", 功能材料, no. 05, 25 October 2001 (2001-10-25), pages 558 - 560 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118005072A (zh) * | 2024-04-10 | 2024-05-10 | 杭州兴容科技有限公司 | 一种钛酸钡的水热合成方法 |
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