[發明專利]一種燃燒法制備釔鉭酸鍶粉體的方法

有效

• 申請號: 201410333201.3
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104071844A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 許家勝;張杰
• 申請（專利權）人: 渤海大學
• 主分類號: C01G35/00
• 分類號: C01G35/00
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 郭元藝

技術領域

本發明屬于無機非金屬材料的制備技術領域，具體地說是涉及一種燃燒法制備釔鉭酸鍶粉體的方法。

背景技術

鈣鈦礦是指一類具有特定晶體結構的氧化物，其分子通式為ABO₃，此類化合物最早被發現是存在于鈣鈦礦石中的鈦酸鈣(CaTiO₃)化合物，因此而得名。由于此類化合物具有穩定的晶體結構、獨特的電磁性能以及很高的氧化還原、氫解、異構化、電催化等活性，作為一種新型的功能材料，在環境保護和工業催化等領域具有很大的開發潛力。釔鉭酸鍶(Sr₂YTaO₆)是一種重要的雙鈣鈦礦結構(AA’BB’O₆)材料。主要應用于光催化、離子傳感、磁阻材料等領域。傳統的制備釔鉭酸鍶粉體的固相反應技術耗時較長且需要高溫條件，反應通常是在1100～1300°C下進行(參見?Howard,?C.?J.;?Barnes,?P.?W.;?Kennedy,?B.?J.;?Woodward,?P.?M.,?Structures?of?the?ordered?double?perovskites?Sr2YTaO6?and?Sr2YNbO6.?Acta?Crystallographica?Section?B:?Structural?Science,?2005,61?(3):?258-262.),從而限制了釔鉭酸鍶粉體的生產。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足之處而提供一種工藝簡單，目的產物收率高，制備成本低，操作工藝簡單，分散性好的釔鉭酸鍶粉體的制備方法。本發明通過利用燃燒輔助劑，實現了低溫固相煅燒制取純相釔鉭酸鍶粉體的工藝過程。通過多組對比試驗，發現了燃燒輔助劑在反應中起著重要作用，利用其在反應中的熔化與燃燒放熱成功的生成了具有良好結晶度的釔鉭酸鍶粉體。本發明制備方法同樣可以應用于和釔鉭酸鍶相似的其它功能材料的化學合成研究，且具有廣闊的應用前景。

為達到上述目的，本發明是這樣實現的。

一種釔鉭酸鍶（Sr₂YTaO₆）粉體的制備方法，系將可溶性鍶鹽、可溶性釔鹽、可溶性鉭鹽及燃燒輔助劑在醇水混合溶液中充分溶解后，直接在馬弗爐中程序升溫發生燃燒反應，并在高溫階段保持一定時間后，即得目的產物釔鉭酸鍶粉體。

作為一種優選方案，本發明所述可溶性鉭鹽與燃燒輔助劑的摩爾比為１∶1～500。

進一步地，本發明所述可溶性鍶鹽為氯化鍶或硝酸鍶中的一種或其混合物。

進一步地，本發明所述可溶性釔鹽為氯化釔或硝酸釔中的一種或其混合物。

進一步地，本發明所述燃燒輔助劑為尿素或檸檬酸中的一種或其混合物。

進一步地，本發明所述醇水混合溶液中的醇為甲醇、乙醇或乙二醇中的一種或其混合物。

進一步地，本發明所述醇水混合溶液的醇和水按照體積比為0.01～1:1～100混合而成。

進一步地，本發明所述馬弗爐中程序升溫的升溫速率范圍在0.1～100?°C/min。

進一步地，本發明所述高溫階段的溫度為600～1000?°C；保持時間范圍為1～24?h。

與現有技術相比，本發明具有如下特點。

（1）本發明工藝路線簡單，制備成本低，操作容易控制，具有較高的生產效率。

（2）本發明制備的目的產物釔鉭酸鍶粉體，其純度高，雜質含量低，分散性好，可滿足現代工業對釔鉭酸鍶粉體產品的要求。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。本發明的保護范圍不僅局限于下列內容的表述。

圖1為本發明所制備的釔鉭酸鍶粉體的X射線衍射圖。

圖2為本發明所制備的釔鉭酸鍶粉體的實物圖片。

圖3為本發明所制備的釔鉭酸鍶粉體的紫外可見光譜圖。

圖4為本發明所制備的釔鉭酸鍶粉體的禁帶寬度圖。

圖5為本發明所制備的釔鉭酸鍶粉體作為光催化劑的催化活性表征圖。

具體實施方式

本發明以可溶性鍶鹽、釔鹽和不同燃燒輔助劑為原料。原料按照一定的摩爾配比，在醇水混合溶液中充分溶解后，直接在馬弗爐中程序升溫發生燃燒反應，并在高溫階段保持一定時間后，即得目的產物釔鉭酸鍶粉體，其制備步驟是。

（1）將可溶性鍶鹽、釔鹽、鉭鹽和不同燃燒輔助劑按照一定的摩爾比稱量后，放入在醇水混合溶液中充分溶解，時間大于30分鐘。