CIESC Journal

• THERMODYNAMICS AND CHEMICAL…… • 上一篇    下一篇

低温水相一步合成钛酸钡:热力学模型化及实验合成研究

沈志刚; 李世刚; 刘朝文; 张建文; 陈建峰   

  1. Key Lab for Nanomaterials, Ministry of Education;research center of theministry of education for high gravity engineering and technology, Beijing university of chemical technology, beijing 100029, China
  • 收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2005-04-28 发布日期:2005-04-28
  • 通讯作者: 沈志刚

Low Temperature One-Step Synthesis of Barium Titanate:Thermodynamic Modeling and Experimental Synthesis

SHEN Zhigang; LI Shigang; LIU Zhaowen; ZHANG Jianwen; CHEN Jianfeng   

  1. Key Lab for Nanomaterials, Ministry of Education;research center of theministry of education for high gravity engineering and technology, Beijing university of chemical technology, beijing 100029, China
  • Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2005-04-28 Published:2005-04-28
  • Contact: SHEN Zhigang

摘要: A thermodynamic model has been developed to determine the reaction conditions favoring low temperature direct synthesis of barium titanate (BaTiO3). The method utilizes standard-state thermodynamic data for solid and aqueous species and a Debye-Hǔckel coefficients model to represent solution nonideality. The method has been used to generate phase stability diagrams that indicate the ranges of pH and reagent concentrations, for which various species predominate in the system at a given temperature. Also, yield diagrams have been constructed that indicate the concentration, pH and temperature conditions for which different yields of crystalline BaTiO3 can be obtained. The stability and yield diagrams have been used to predict the optimum synthesis conditions (e.g.,reagent concentrations, pH and temperature). Subsequently, these predictions have been experimentally verified.As a result, phase-pure perovskite BaTiO3 has been obtained at temperature ranging from 55 to 85℃ using BaCl2,TiCl4 as a source for Ba and Ti. and NaOH as a orecioitator.

关键词: 温度;一步合成工艺;钛酸钡;热力学分析;化学结构;钙钛矿

Abstract: A thermodynamic model has been developed to determine the reaction conditions favoring low temperature direct synthesis of barium titanate (BaTiO3). The method utilizes standard-state thermodynamic data for solid and aqueous species and a Debye-Hǔckel coefficients model to represent solution nonideality. The method has been used to generate phase stability diagrams that indicate the ranges of pH and reagent concentrations, for which various species predominate in the system at a given temperature. Also, yield diagrams have been constructed that indicate the concentration, pH and temperature conditions for which different yields of crystalline BaTiO3 can be obtained. The stability and yield diagrams have been used to predict the optimum synthesis conditions (e.g.,reagent concentrations, pH and temperature). Subsequently, these predictions have been experimentally verified.As a result, phase-pure perovskite BaTiO3 has been obtained at temperature ranging from 55 to 85℃ using BaCl2,TiCl4 as a source for Ba and Ti. and NaOH as a orecioitator.

Key words: nanoparticles synthesis, thermodynamic modelling, barium titanate, perovskite phase