水热法合成纳米PbSnO3粉体的研究
2015-03-13秦明娜邱少君
秦明娜,张 彦,石 强,唐 望,邱少君
(西安近代化学研究所,陕西西安710065)
锡酸铅是一种新型的功能材料,其不仅具有优良的铁电和介电性能,还具有特殊的催化性能,在固体推进剂中是一种重要的燃烧催化剂[1-3]。
目前,制备纳米锡酸铅粉体的方法主要固相法、共沉淀法、溶胶-共沉淀法[4,5]。传统的固相法不仅合成温度高达800℃以上,而且合成粉体晶粒较大,粒度分布不均匀,由于铅元素高温下挥发,使得Pb 元素和Sn 元素比例很难控制在1∶1,造成化学计量不准确,成分不均匀。共沉淀法同样存在后续烧结造成晶粒异常长大,制备的粉体颗粒度大、均匀性差等。溶胶-凝胶法所需原料成本较高,后期热处理工艺复杂,制备的粉体分散性较差。近年来发展起来的具有环境协调性特征的软化学法——水热法能够克服传统制备技术合成PbSnO3粉体的缺陷[6-8]。本文利用水热法制得的粉体粒度较小,分布均匀,团聚较少,而且无需高温烧结,晶粒组分和形态可控。
1 实验部分
1.1 仪器与药品
Quanta 600FEG 型场发射扫描电镜(美国FEI公司);D/MAX-2400 型X 射线粉末衍射仪(日本理学公司);Anke GL-20B 型离心机(上海安亭科学仪器厂)。
Pb(NO3)2(A.R. 成都科龙化学试剂厂);SnCl4·5H2O(A.R.成都科龙化学试剂厂);NaOH(A.R.西安化学试剂厂)。
1.2 实验过程
将Pb(NO3)2和SnCl4(纯度大于99%)按化学比称取后加入三口烧瓶中,再加入100mL 稀HNO3溶液(3%质量比)溶解Pb(NO3)2,置于磁力搅拌器下搅拌。称取一定量的NaOH(纯度大于90%),加去离子水溶解,待完全溶解后缓慢滴加至上述盐溶液中,直至溶液pH 值为6~7。然后将悬浮液装入水热反应釜中,填充度控制在70%~80%,在100~220℃反应一定的时间,自然冷却至室温,将反应物过滤,蒸馏水和无水乙醇洗涤数次。……
