鈦酸鋇(BaTiO₃)是一種典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料,是現(xiàn)今材料科學(xué)研究的重點(diǎn)課題之一。本文在制備形貌良好的BaTiO₃基復(fù)合材料的基礎(chǔ)上,探究其光電性能和反應(yīng)原理,為鐵電材料在光催化、機(jī)電轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定基礎(chǔ),提高鈦酸鋇基復(fù)合材料在環(huán)境處理,建筑物節(jié)能方面的應(yīng)用潛力。文中首先以自制的TiO₂微球?yàn)槟０?通過(guò)簡(jiǎn)單的水熱法結(jié)合后續(xù)的熱處理工藝制備出具有良好形貌的BaTiO₃微米球。研究表明,反應(yīng)時(shí)水熱溫度和熱處理工藝對(duì)產(chǎn)物最終的形貌和產(chǎn)量起到關(guān)鍵作用,在90°C水熱條件下,Ba²⁺與溶解在水中CO₂反應(yīng)生成的BaCO₃包覆在TiO₂前驅(qū)體的表面起到固定鋇源的作用,并在后續(xù)的熱處理中與前驅(qū)體進(jìn)一步反應(yīng)生成Ba TiO₃,最終得到微納米分級(jí)結(jié)構(gòu)BaTiO₃球,該方法充分利用空氣中的CO₂作為反應(yīng)驅(qū)動(dòng)源,克服了傳統(tǒng)水熱合成中對(duì)副產(chǎn)物BaCO₃

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1鈣鈦礦型化合物晶體結(jié)構(gòu)

3，該類復(fù)合氧化物（PerovskiteOxide）是在1830年被首次發(fā)現(xiàn)。以標(biāo)準(zhǔn)鈣鈦礦結(jié)構(gòu)為例，如圖1-1所示的晶體結(jié)構(gòu)中，A位離子一般為稀土或者堿土等具有較大離子半徑的金屬元素，它與12個(gè)氧配位所形成的最密立方堆積可以在結(jié)構(gòu)中起到穩(wěn)定鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的作用；B位元素通常....

圖1-2鈦酸鋇的相變示意圖

圖1-2鈦酸鋇的相變示意圖圖1-3鈦酸鋇介電常數(shù)曲線四方晶系的BaTiO3具有顯著的鐵電性能，這是因?yàn)榇藭r(shí)鈦氧離子之間的相互作用很強(qiáng)烈，因此當(dāng)鈦離子向一處的氧離子靠近時(shí)，位移所形成的偶極矩會(huì)使氧離子向鈦靠攏發(fā)生強(qiáng)烈的電子位移極化，而氧離子極化后所形成的電場(chǎng)又會(huì)促使鈦離子....

圖1-3鈦酸鋇介電常數(shù)曲線

圖1-3鈦酸鋇介電常數(shù)曲線晶系的BaTiO3具有顯著的鐵電性能，這是因?yàn)榇藭r(shí)鈦氧離子強(qiáng)烈，因此當(dāng)鈦離子向一處的氧離子靠近時(shí)，位移所形成的向鈦靠攏發(fā)生強(qiáng)烈的電子位移極化，而氧離子極化后所形成離子發(fā)生進(jìn)一步的位移，這種相互作用會(huì)引起很大的內(nèi)電場(chǎng)現(xiàn)強(qiáng)鐵電性[27]。鐵電體中存在自....

圖1-4鐵電體的電滯回線

同時(shí)在材料的兩端表現(xiàn)出極性，并且該取向可以在電場(chǎng)作用下隨之改變，如圖1-4為鐵電材料的電滯回線圖，可以看出其極化強(qiáng)度和外電場(chǎng)強(qiáng)度呈非線性關(guān)系[28]。圖1-4鐵電體的電滯回線

本文編號(hào)：3896582