单分散钛酸锶纳米晶体的形成机理.pdf

《单分散钛酸锶纳米晶体的形成机理.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3l卷第5期无机化学学报Vol_31No．52015年5月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY888．894单分散钛酸锶纳米晶体的形成机理展红全江向平李小红朱棉霞罗志云(景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院，江西省先进陶瓷材料重点实验室，景德镇333403)摘要：采用水热法，利用乙醇和水的混合溶剂合成了单分散钛酸锶纳米晶体。x射线衍射(XRD)结果显示该晶体为立方相，延长反应时间其结晶性增强。扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)结果显示样品为70nm左右的均匀立方块晶体。利用

2、SEM、TEM、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)~I电子衍射fED)谱研究了该纳米晶体的生长过程，结果表明：前驱体经过扩散反应生成钛酸锶晶核．晶核之间由于定向生长作用而团聚连接形成颗粒球，最后颗粒球在缓慢的奥斯特瓦尔德熟化作用下转化为钛酸锶晶体。这一“扩散反应、定向生长、奥斯特瓦尔德熟化”的生长过程揭示了钛酸锶纳米晶体的生长机理。利用Johnson．Meh1．Avrami(JMA)方程模拟证实了其初始阶段的扩散反应机理，并得出反应活化能为l5．79kJ·mo

3、-。关键词：钛酸锶：JMA方程：定向生长中图分类号：O61

4、1．4文献标识码：A文章编号：1001—4861(2015)05—0888—07DoI：10．11862／CJIC．2015．137FormationMechanismsofMonodisperseStrontiumTitanateNanocrystallineZHANHong—QuanJIANGXiang—PingLIXiao-HongZHUMian—XiaLUOZhi-Yun(DepartmentofMaterialScienceandEngineering,JingdezhenCeramicInstitute，J

5、iongxiKeyLaboratoryofAdvancedCeramwMaterials，Jingdezhen，Jiangxi333403)Abstract：Inthemixed—solutionO±ethanolandwater，themonodispersestrontiumtitanate(STO)nanocrys—tallinesweresynthesizedbyhydrothermalmethod．ThepowderX—raydiffraction(XRD)patternsresultsrevealedtha

6、tthenanocrystallinescrystallizedinthecubicphase，andthecrystallizationoftheproductsbecamemoresignificantwiththereactioncontinuing．Theparticlesizeofabout70nmandcubicmorphologywerefurtherevidencedbythescanningelectronmicroscopy(SEM)andtransmissionelectronmicroscopy

7、(TEM)．ThegrowthprocessofthenanocrystallineswasstudiedbySEM，TEM，highresolutiontransmissionelectronmicroscopy(HRTEM)andelectrondiffraction(ED)spectroscopyindetail．Theresultshavediscoveredthatasfollow：first，thenucleusofSTOwasproducedbythediffusionreactionbetweenthe

8、precursors；then，thenucleiorientedlyattachedbyeachotherandthenanoparticle-aggregationcameintobeing；last，thenanoparticle—aggregationswereconvertedintothesinglecrystallinesofSTOunderOstwaldripeningmechanisms．Thegrowthprocessof“diffusionreaction-orientedattachment-O

9、stwaldripening”hasdiscoveredtheformationmechanismofSTOnanocrystalline．TheresultsofkineticsmodelingwithJohnson．Meh1．Avrami(JMA1equationshowthatthediffusionreactioniSdo