[发明专利]一种立方体形貌CaTiO3

说明书

一种立方体形貌CaTiO₃材料的制备方法，步骤1，配制钙盐溶液体系：得到澄清透明溶液；步骤2，配制钛盐溶液，得到钛盐溶液体系；步骤3，配制碱性溶液，得到NaOH碱性溶液；步骤4，配制CaTiO₃前躯体溶液，得到CaTiO₃前躯体溶液；步骤5，旋转蒸发制备CaTiO₃前驱体粉末，得到CaTiO₃前驱体粉末；步骤6，高温烧结制备立方体形貌的CaTiO₃材料：将步骤5得到的CaTiO₃前驱体粉末置于马弗炉中，在空气下进行高温煅烧，得到立方体形貌的CaTiO₃材料。

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种立方体形貌CaTiO₃材料的制备方法。

背景技术

钛酸钙(CaTiO₃)是典型的ABO₃型结构的金属氧化物，化学稳定性好、具有较高的介电系数和负的温度系数，是电子工业领域广泛应用的一种功能陶瓷材料，可用于制作介电共鸣器、PTC热敏电阻器、高频陶瓷电容器以及滤波器等。近年来，大量研究表明，钙钛矿型金属氧化物具有较高的光催化反应速率。钙元素分布广、含量高，易于大规模合成且成本低，利用CaTiO₃进行光催化处理污水具有研究意义。

目前，制备CaTiO₃粉体材料的方法主要有固相法和液相法。目前，制备CaTiO₃粉体材料的最常用方法是固相法，即用TiO₂和CaCO₃作为反应原料，在1400℃高温下进行煅烧，因此获得的粉体易团聚、表面活性差，从而影响CaTiO₃粉体材料的最终性能。随着电子行业技术的革新，对以CaTiO₃材料为基础的电子器件提出了更高要求，因此需要对产物的晶粒尺寸和形貌等进行调控。由此产生了水热法、溶胶-凝胶法、化学共沉淀法、模板法等液相法制备CaTiO₃粉体，这些液相反应可以制备出形貌可调控的CaTiO₃材料，但其均存在反应过程不易控制、反应不完全、反应时间较长、设备要求较高等缺点。

由于电子陶瓷和光催化领域对材料性能的要求越来越高，因而研究出一种制备工艺简单、成本低廉、生产过程无污染、产物无毒无害的CaTiO₃陶瓷粉体材料具有非常重要的战略意义和紧迫的实际价值。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种立方体形貌CaTiO₃材料制备方法，具有制备工艺简单、成本低廉、可大规模生产的CaTiO₃材料的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种立方体形貌CaTiO₃材料的制备方法与流程，包括以下步骤：

步骤1，配制钙盐溶液体系：称取5.78-11.56g的CaCl₂于烧杯中并加入50-100mL去离子水，搅拌至完全溶解得到无色透明溶液；另称取3.054-6.108g的HOCH₂CH₂NH₂加入其中，搅拌均匀得到澄清透明溶液；

步骤2，配制钛盐溶液：量取17.5-35mL的C₁₆H₃₆O₄Ti于烧杯中并加入15-30mL无水乙醇，充分搅拌混合均匀得到钛盐溶液体系；

步骤3，配制碱性溶液：称取21-42g的NaOH粉末，将称取的NaOH粉末分多次加入到50-100mL去离子水中，搅拌均匀得到NaOH碱性溶液；