[发明专利]一种BaTiO3

说明书

本发明提供了一种BaTiO₃量子点的制备方法，属于材料制备技术领域。本发明提供的制备方法包括如下步骤：将Ba源的溶液和Ti源的溶液混合，得到油相钡钛混合物；所述油相钡钛混合物中，以Ba原子和Ti原子计，所述Ba源和Ti源的摩尔比为1:1；将所述油相钡钛混合物和碱性乙醇‑水溶液注入微流道反应器(又称微通道反应器)进行界面化学反应，得到BaTiO₃量子点。本发明提供的制备方法具有参与反应的比表面积大、可连续化制备、反应时间大幅缩短且条件易于控制的优势，且本发明所制备的BaTiO₃量子点粒径分布均一，粒径更小，为3～15nm。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，尤其涉及一种BaTiO₃量子点的制备方法。

背景技术

钛酸钡(BaTiO₃)由于具有较高的介电常数，铁电、压电和绝缘等性能优良，而被认为是陶瓷电子元件的基础材料，被誉为电子陶瓷业的支柱，被称为电子陶瓷的基石。目前钛酸钡基材料被广泛的应用于动态随机储存器、电子滤波器、谐振器、超声探测、温控传感器及高介电常数的电容器等。目前，对于钛酸钡的制备而言，主要是以固相法、水热/溶剂热法、超声波法、溶胶凝胶等方法制备而成，但是上述方法均存在着粉体颗粒团聚、物相不纯、反应所需能量较高且时间较长、颗粒分布不均匀等现象，不能满足现代电子元器件高性能、微型化的需要。此外，上述方法所得钛酸钡的尺度停留在几十到几百纳米范围内，尺寸偏大。

近年来，由于量子点具有量子尺寸效应、量子限域效应、发射谱线窄等优点，它们在光电器件等方面展示出诱人的应用前景，如制备成量子点激光器、生物探针、光电转化器或调制器等，这极大的引起了国内外学者的高度重视。目前，常用传统的BaTiO₃量子点制备方法为水热法，但是水热法存在产量低、耗时长、均匀性难以控制等缺点，反应过程需要控制许多因素，比如反应溶液的浓度、溶液的pH值等，且易产生副产物，急需开发一种可连续且高效的BaTiO₃量子点制备技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种BaTiO₃量子点的制备方法，该方法可连续生产，具有较高的生产效率，且易于控制，所得BaTiO₃量子点尺寸分布更加均一。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种BaTiO₃量子点的制备方法，包括如下步骤：

将Ba源的溶液和Ti源的溶液混合，得到油相钡钛混合物；所述油相钡钛混合物中，以Ba原子和Ti原子计，所述Ba源和Ti源的摩尔比为1:1；

将所述油相钡钛混合物和碱性乙醇-水溶液注入微流道反应器进行界面化学反应，得到BaTiO₃量子点。

优选地，以Ba原子和Ti原子计，所述油相钡钛混合物中Ba源的浓度为0.0125～0.05mol/L，Ti源的浓度为0.0125～0.05mol/L。

优选地，所述Ba源的溶液为Ba源的油酸溶液，所述Ba源为醋酸钡。

优选地，所述Ba源的油酸溶液通过水热法制备得到，所述水热法的反应温度为90～120℃，时间为4～6h。

优选地，所述Ti源的溶液为Ti源的十六烯溶液，所述Ti源为钛酸四丁酯。

优选地，所述碱性乙醇-水溶液通过将碱性水溶液和乙醇混合得到；所述碱性水溶液的pH值为13.4～14.2；所述碱性水溶液和乙醇的体积比为1:4。

优选地，所述碱性水溶液为强碱的水溶液，所述强碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾，所述碱性水溶液中强碱的浓度为4～8mol/L。

优选地，所述油相钡钛混合物和碱性乙醇-水溶液的注入速度比为1:1。