專利名稱：溶膠-凝膠法制備La_2-xBa_xCuO₄粉體的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種La2_xBiixCU04粉體的制備方法，具體涉及一種溶膠_凝膠法制備 La2^xBaxCuO4粉體的方法。
背景技術：
La2^xMxCuO4(M = Ca, Sr，Ba)等氧缺位的鈣鈦礦結構目前已被廣泛研究。自從貝德諾茲和繆勒發(fā)現(xiàn)第一個高溫超導氧化物La2_xBaxCu04(LBCO)以來，LBCO已經得到了廣泛深入的研究，后來人們逐漸發(fā)現(xiàn)，在La2_xBaxCu04體系中，當χ接近1/8時，Tc被強烈壓制， 其正常態(tài)物理性質也相對于La2_xSrxCu04來講出現(xiàn)異常行為，即“1/8反常現(xiàn)象”，在LBCO體系中，當χ在1/8附近時，存在個低溫下的結構相變，即從低溫正交相(LTO)到低溫四方相 (LTT)的轉變(從高溫到低溫)，在La2JiixCuO4超導體中，當La被替代含量為0.125 (1/8) 時，超導轉變溫度被抑制的問題一直是一個研究的熱點，但至今其中的物理機制仍沒有解釋清楚，很有必要繼續(xù)進行研究。目前，報道的制備LevxBeixCuO4的方法主要是固相法[HU Baofu，WANG Yanwen. STUDY OF La2_xBaxCu04SUPERC0NDUCT0R BY PAT[J]. CHINESE JOURNAL OF LOW TEMPERATURE PHYSICS,2005,27 (5) :555-558. ]，[ZHANG Heng, DONG Xinfa, LIN ffeiming. Synthesis and Oxygen Permeability of La2_xBaxCu04 Ceramic Membranes [J]. Chinese Rare earths, 2007，28 (2) :30-32.]，但固態(tài)反應法為了獲得純度高的目標產物，反應物粉應該足夠細，且需要在高溫下長時間焙燒以及多次中間研磨，該方法耗費時間，且在產物中有較多的雜質相。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種反應在低溫下進行，大大降低了能耗，節(jié)約了成本，且對設備要求低，操作簡單的溶膠-凝膠法制備La2_xBaxCu04粉體的方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是1)取:35ml 95ml蒸餾水加入燒杯中，按La Ba Cu = 2-χ χ 1摩爾比將分析純的硝酸鑭(La(NO3)3 ·6Η20)、硝酸鋇(Ba(NO3)2)和硝酸銅(Cu (NO3) 3 · 3Η20)加入燒杯中磁力攪拌至完全溶解配制成硝酸鑭濃度為0. 1-0. 4mol/L的溶液A，其中χ = 0. 02 0. 3 ；2)按檸檬酸與金屬陽離子總和的摩爾比為(0.5 2. 5) 1將分析純的檸檬酸 (C6H8O7 · H2O)加入溶液A中，常溫攪拌均勻得溶液B ；3)向溶液B中逐滴加入質量百分數(shù)為3% 5%的氨水，調節(jié)ρΗ為1.5 4，得溶液C ；4)將溶液C置入鼓風干燥箱中，于60V 110°C恒溫干燥得干凝膠；5)將干凝膠用研缽研成粉末，加入坩堝中，置入馬弗爐中，以3 5°C /min的升溫速率，自室溫升溫至500°C 900°C，保溫0. 5h 訃，冷卻至室溫，取出坩堝，將其中物質研磨成粉末，即得La2_xBaxCu04粉體。由于溶膠-凝膠法是制備粉體的一種低溫工藝，具有制品純度高、化學均勻性好、 顆粒細、合成溫度低、成分容易控制、工藝設備簡單等優(yōu)點。本發(fā)明采用成本較低的無機體系的溶膠-凝膠法制備LahBACuO4粉體，它的優(yōu)點是凝膠中不同組員分布均勻，達到分子級或原子級，反應過程易于控制，可得到比表面積較大的粉體，并且設備要求低，操作簡單。所獲得的粉體粒徑分布較窄，形貌可控，組分分布均勻的粉體，是制備微(納)米級 La2^xBaxCuO4粉體的優(yōu)良方法。


圖1為實施例1所制備的La2JiixCuO4粉體的X-射線衍射(XRD)圖譜。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。實施例1 1)取50ml蒸餾水加入燒杯中，按La Ba Cu = 1. 9 0. 1 1摩爾比將分析純的硝酸鑭(La(NO3)3 ·6Η20)、硝酸鋇(Ba(NO3)2)和硝酸銅(Cu (NO3) 3 · 3Η20)加入燒杯中磁力攪拌至完全溶解配制成硝酸鑭濃度為0. 2mol/L的溶液A ；2)按檸檬酸與金屬陽離子總和的摩爾比為1.2 1將分析純的檸檬酸 (C6H8O7 · H2O)加入溶液A中，常溫攪拌均勻得溶液B ；3)向溶液B中逐滴加入質量百分數(shù)為4%的氨水，調節(jié)pH為2. 1，得溶液C ；4)將溶液C置入鼓風干燥箱中，于80°C恒溫干燥得干凝膠；5)將干凝膠用研缽研成粉末，加入坩堝中，置入馬弗爐中，以4°C /min的升溫速率，自室溫升溫至700°C，保溫池，冷卻至室溫，取出坩堝，將其中物質研磨成粉末，即得 La2^xBaxCuO4 粉體。由圖1可以看出，制備出的產物基本為單一相的Lei2_xB￡IxCU04。實施例2:1)取:35ml蒸餾水加入燒杯中，按La Ba Cu = 1. 98 0. 02 1摩爾比將分析純的硝酸鑭(La(NO3)3 ·6Η20)、硝酸鋇(Ba(NO3)2)和硝酸銅(Cu (NO3) 3 · 3Η20)加入燒杯中磁力攪拌至完全溶解配制成硝酸鑭濃度為0. lmol/L的溶液A ；2)按檸檬酸與金屬陽離子總和的摩爾比為2 1將分析純的檸檬酸(C6H8O7 ·Η20) 加入溶液A中，常溫攪拌均勻得溶液B ；3)向溶液B中逐滴加入質量百分數(shù)為3%的氨水，調節(jié)ρΗ為1.5，得溶液C;4)將溶液C置入鼓風干燥箱中，于60°C恒溫干燥得干凝膠；5)將干凝膠用研缽研成粉末，加入坩堝中，置入馬弗爐中，以5°C /min的升溫速率，自室溫升溫至500°C，保溫幾，冷卻至室溫，取出坩堝，將其中物質研磨成粉末，即得 La2^xBaxCuO4 粉體。實施例3 1)取70ml蒸餾水加入燒杯中，按La Ba Cu = 1. 8 0. 2 1摩爾比將分析純的硝酸鑭(La(NO3)3 ·6Η20)、硝酸鋇(Ba(NO3)2)和硝酸銅(Cu (NO3) 3 · 3Η20)加入燒杯中磁
4力攪拌至完全溶解配制成硝酸鑭濃度為0. 3mol/L的溶液A ；2)按檸檬酸與金屬陽離子總和的摩爾比為0.5 1將分析純的檸檬酸 (C6H8O7 · H2O)加入溶液A中，常溫攪拌均勻得溶液B ；3)向溶液B中逐滴加入質量百分數(shù)為5%的氨水，調節(jié)pH為4，得溶液C ；4)將溶液C置入鼓風干燥箱中，于110°C恒溫干燥得干凝膠；5)將干凝膠用研缽研成粉末，加入坩堝中，置入馬弗爐中，以3°C /min的升溫速率，自室溫升溫至900°C，保溫0.證，冷卻至室溫，取出坩堝，將其中物質研磨成粉末，即得 La2^xBaxCuO4 粉體。實施例4 1)取95ml蒸餾水加入燒杯中，按La Ba Cu = 1. 7 0. 3 1摩爾比將分析純的硝酸鑭(La(NO3)3 ·6Η20)、硝酸鋇(Ba(NO3)2)和硝酸銅(Cu (NO3) 3 · 3Η20)加入燒杯中磁力攪拌至完全溶解配制成硝酸鑭濃度為0. 4mol/L的溶液A ；2)按檸檬酸與金屬陽離子總和的摩爾比為2.5 1將分析純的檸檬酸 (C6H8O7 · H2O)加入溶液A中，常溫攪拌均勻得溶液B ；3)向溶液B中逐滴加入質量百分數(shù)為3%的氨水，調節(jié)pH為3，得溶液C ；4)將溶液C置入鼓風干燥箱中，于100°C恒溫干燥得干凝膠；5)將干凝膠用研缽研成粉末，加入坩堝中，置入馬弗爐中，以4°C /min的升溫速率，自室溫升溫至600°C，保溫4h，冷卻至室溫，取出坩堝，將其中物質研磨成粉末，即得 La2^xBaxCuO4 粉體。
權利要求
1.溶膠-凝膠法制備La2_xBiixCU04粉體的方法，其特征在于1)取35ml 95ml蒸餾水加入燒杯中，按La Ba Cu = 2-χ χ 1摩爾比將分析純的硝酸鑭(La(NO3)3 ·6Η20)、硝酸鋇(Ba(NO3)2)和硝酸銅(Cu (NO3) 3 · 3Η20)加入燒杯中磁力攪拌至完全溶解配制成硝酸鑭濃度為0. 1-0. 4mol/L的溶液A，其中χ = 0. 02 0. 3 ；2)按檸檬酸與金屬陽離子總和的摩爾比為(0.5 2.5) 1將分析純的檸檬酸 (C6H8O7 · H2O)加入溶液A中，常溫攪拌均勻得溶液B ；3)向溶液B中逐滴加入質量百分數(shù)為3% 5%的氨水，調節(jié)ρΗ為1.5 4，得溶液C;4)將溶液C置入鼓風干燥箱中，于60°C 110°C恒溫干燥得干凝膠；5)將干凝膠用研缽研成粉末，加入坩堝中，置入馬弗爐中，以3 5°C/min的升溫速率，自室溫升溫至500°C 900°C，保溫0. 5h 訃，冷卻至室溫，取出坩堝，將其中物質研磨成粉末，即得LivxBiixCuO4粉體。
全文摘要
溶膠-凝膠法制備La2-xBaxCuO4粉體的方法，將硝酸鑭、硝酸鋇和硝酸銅加入蒸餾水中得溶液A，向溶液A中加入檸檬酸得溶液B；向溶液B加入氨水，調節(jié)pH為1.5～4，得溶液C；將溶液C置入鼓風干燥箱中恒溫干燥得干凝膠；將干凝膠用研缽研成粉末，加入坩堝中，置入馬弗爐中加熱反應后冷卻至室溫，將其中物質研磨成粉末，即得La2-xBaxCuO4粉體。本發(fā)明采用成本較低的無機體系的溶膠-凝膠法制備La2-xBaxCuO4粉體，它的優(yōu)點是凝膠中不同組員分布均勻，達到分子級或原子級，反應過程易于控制，可得到比表面積較大的粉體，并且設備要求低，操作簡單。所獲得的粉體粒徑分布較窄，形貌可控，組分分布均勻的粉體，是制備微(納)米級La2-xBaxCuO4粉體的優(yōu)良方法。
文檔編號C01G3/00GK102502766SQ201110375498
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權日2011年11月23日
發(fā)明者吳建鵬, 曹麗云, 李意峰, 李碧, 黃劍鋒 申請人:陜西科技大學