本發(fā)明水熱法制備粉體
技術領域：
，特別涉及到一種空心球狀鈦酸鍶粉體及其制備方法。
背景技術：
：鈦酸鍶(srtio3)是一種重要的介電材料，擁有高的介電常數(shù)和低的介電損耗。目前鈦酸鍶粉體制備的常用方法有固相法和液相法。固相法是目前工業(yè)中使用最多的方法，這種方法原料便宜，操作簡單，適用面廣，但得到的粉體質(zhì)量和大小不均一，顆粒形貌難以控制，而且需要在高溫下進行，高能耗，高污染。而液相法中的水熱法，通過對水熱條件的調(diào)控能夠?qū)w晶型、形貌起到很好控制，并且儀器設備要求簡單，是一種很有效的合成鈦酸鍶納米粉制備技術。cn104477975b公開了一種空心立方鈦酸鍶的制備方法，其主要特征是：首先制備鈦的前驅(qū)體凝膠和可溶性鰓鹽與適量氧化石墨烯的混合溶液；然后將鈦源與鰓源的前驅(qū)液混合，通過調(diào)控堿濃度，在水熱條件下獲得空心立方鈦酸鍶。該技術是在制備過程中氧化石墨烯的使用對產(chǎn)物的結構形貌和純度具有重要影響，得到了邊長為100-300nm的空心立方鈦酸鍶，其與本發(fā)明水熱法制備的空心球狀鈦酸鍶粉體是不同的，而且cn104477975b制備的空心立方鈦酸鍶與本發(fā)明制備的空心球狀鈦酸鍶粉體的應用領域也不同，這注定了兩者的功能性不同，合成方法的不同。cn106348339a公開了一種可調(diào)密度的空心鈦酸鍶材料的制備方法，制備泡沫核體材料：以乙醇、四叔丁基異丙胺、硅酸乙酯、去離子水、導向劑5-81和穩(wěn)定劑t123配制溶液，在高壓反應釜中制備，溫度220℃，保溫72h；鈦酸鍶包覆：以鈦酸正四丁酯、乙醇、丁二醇、導向劑r-53、泡沫核體材料、硝酸鰓、去離子水和表面活性劑ap-9制備混合液，在高壓反應釜中制備，溫度180℃，保溫24h；孔徑修飾處理：在程控箱式電爐中鍛燒，溫度700-900℃。制備具有不同孔徑分布特征的泡沫狀核體材料，可以調(diào)節(jié)空心鈦酸鍶材料的密度。該技術與本發(fā)明制備的空心球狀鈦酸鍶粉體也不同，形成的產(chǎn)品結構和形貌也不同，制備原理也不同。cn102992392b公開了一種鈦酸鍶空心納米棒陣列的制備方法，屬于納米材料的制備
技術領域：
。該方法利用氧化鋅納米棒陣列為犧牲模板結合液相沉積方法，使鈦酸鍶的沉積與氧化鋅的消耗同時進行來制備欽酸銘空心納米棒陣列。該技術與本發(fā)明制備的空心球狀鈦酸鍶粉體也不同，形成的產(chǎn)品結構和形貌也不同，制備原理也不同，不屬于同一
技術領域：
。常用鈦酸鍶粉體形貌多為實心球或方形，這些粉體性能還不錯，但由于其自身的結構因素在一定程度上制約了性能的進一步提高，而使用本發(fā)明技術制備的空心球狀鈦酸鍶粉體較前者有著更易摻雜改性、更易半導化及更高光催化效率等特性。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明在于提供一種有著更易摻雜改性、更易半導化及更高光催化效率等特性的空心球狀鈦酸鍶粉體及其水熱制備方法。具體技術方案如下：一種空心球狀鈦酸鍶粉體,所述空心球狀鈦酸鍶粉體的內(nèi)徑為0.6-0.8μm，所述空心球狀鈦酸鍶粉體的外徑為0.8-1.4μm；所述空心球狀鈦酸鍶粉體的制備方法包括如下步驟：(1)前驅(qū)體的制備：將鈦酸四丁酯在乙醇或乙醇和氨水中水解成無定型的球形鈦源前驅(qū)體；(2)空心球狀粉體的制備：稱取前驅(qū)體和硝酸鍶，倒入到反應釜內(nèi)襯中，加水和氫氧化鈉溶液，攪拌一段時間密封，置于烘箱中水熱反應；(3)粉體的清洗干燥；所述步驟(2)中氫氧化鈉溶液用于調(diào)節(jié)反應體系ph值，所述ph調(diào)節(jié)后反應體系中的混合溶液滿足13≤ph≤14。優(yōu)選的，所述ph調(diào)節(jié)后反應體系中的混合溶液滿足13.5≤ph≤14。優(yōu)選的，ph＝14。優(yōu)選的，所述氫氧化鈉溶液作為礦化劑同時又是體系的ph調(diào)節(jié)劑，氫氧化鈉溶液濃度為0.8g/ml。優(yōu)選的，所述步驟(2)中水熱反應的水熱溫度為為150℃-190℃，水熱反應時間為2.5小時。優(yōu)選的，所述步驟(2)中水熱反應的水熱溫度為為185℃，水熱反應時間為1-3小時。優(yōu)選的，所述步驟(3)中清洗干燥的方式為去離子水和稀醋酸交替洗滌，最后在60℃烘箱中干燥。優(yōu)選的，所述步驟(2)中稱取前驅(qū)體0.15-0.25g,硝酸鍶0.45-0.55g。優(yōu)選的，所述步驟(2)中稱取前驅(qū)體0.2g,硝酸鍶0.5g。優(yōu)選的，所述步驟(1)得到的球形鈦源前驅(qū)體的直徑為750-850nm。本發(fā)明的有益效果：(1)本發(fā)明提供的空心球狀鈦酸鍶粉體有著更易摻雜改性、更易半導化及更高光催化效率等特性，內(nèi)徑為0.6-0.8μm，外徑為0.8-1.4μm，這種結構有著更高的光分解水制氫效率；(2)本發(fā)明水熱法制備空心球狀鈦酸鍶粉體，通過調(diào)節(jié)ph值發(fā)現(xiàn)了在特定的范圍值內(nèi)能形成空心球狀鈦酸鍶粉體。附圖說明圖1為空心球狀鈦酸鍶粉體的形貌圖，其中左下角的小圖是粉體的sem圖，大圖是粉體的tem圖。圖2不同形狀鈦酸鍶粉體光分解水制氫對比圖。具體實施方式下面對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明：實施例1在300ml的無水乙醇中加入1.0ml質(zhì)量分數(shù)25％的氨水，在磁力攪拌下滴加4.4ml的酞酸四丁酯，陳化24小時,離心，干燥得到800-810nm的含鈦前驅(qū)體。然后稱取0.2g前驅(qū)體和0.508g硝酸鍶，倒入到反應釜內(nèi)襯中，加20ml水和一定量的0.8g/ml氫氧化鈉溶液，使得ph等于14，攪拌15分鐘后置于185℃的烘箱中水熱反應，2.5小時后取出反應釜，自然冷卻至室溫，將所得粉體用去離子水和稀醋酸交替洗滌，抽濾，最后在60℃烘箱中干燥，得到空心球狀結構鈦酸鍶粉體,空心球狀鈦酸鍶粉體的內(nèi)徑為0.6-0.8μm，所述空心球狀鈦酸鍶粉體的外徑為0.8-1.4μm。實施例2在300ml的無水乙醇中加入1.0ml質(zhì)量分數(shù)25％的氨水，在磁力攪拌下滴加4.4ml的酞酸四丁酯，陳化22小時，離心，干燥得到780-800nm左右的含鈦前驅(qū)體。然后稱取0.21g前驅(qū)體和0.501g硝酸鍶，倒入到反應釜內(nèi)襯中，加20ml水和一定量的0.8g/ml氫氧化鈉溶液，使得ph等于13.5，攪拌15分鐘后置于182℃的烘箱中水熱反應，2.5小時后取出反應釜，自然冷卻至室溫，將所得粉體用去離子水和稀醋酸交替洗滌，抽濾，最后在60℃烘箱中干燥，得到空心球狀結構鈦酸鍶粉體,空心球狀鈦酸鍶粉體的內(nèi)徑為0.6-0.8μm，所述空心球狀鈦酸鍶粉體的外徑為0.8-1.4μm。實施例3在300ml的無水乙醇中加入1.0ml質(zhì)量分數(shù)25％的氨水，在磁力攪拌下滴加4.4ml的酞酸四丁酯，陳化18小時，離心，干燥得到800-820nm左右的含鈦前驅(qū)體。然后稱取0.18g前驅(qū)體和0.516g硝酸鍶，倒入到反應釜內(nèi)襯中，加20ml水和一定量的0.8g/ml氫氧化鈉溶液，使得ph等于13.8，攪拌15分鐘后置于180℃的烘箱中水熱反應，2.5小時后取出反應釜，自然冷卻至室溫，將所得粉體用去離子水和稀醋酸交替洗滌，抽濾，最后在60℃烘箱中干燥，得到空心球狀結構鈦酸鍶粉體,空心球狀鈦酸鍶粉體的內(nèi)徑為0.6-0.8μm，所述空心球狀鈦酸鍶粉體的外徑為0.8-1.4μm。對比實施例1本發(fā)明的發(fā)明人在探索制備空心球狀結構鈦酸鍶粉體的過程中做了下述實驗，下述實驗與實施例1相比，分別改變在步驟(2)水熱反應過程中調(diào)節(jié)ph值以及得到最后結果，見表1.表1試驗ph是否能得到空心球狀結構粉體對比例112.1否對比例212.3否對比例312.5否對比例412.7否對比例512.8否對比例612.9否對比例713是對比例813.1是對比例913.3是對比例1013.5是對比例1113.6是對比例1213.7是對比例1313.8是對比例1413.9是對比例1514是上述對比例1-6得到的是常規(guī)粉體。對比例實施例2將cn104477975b公開了一種空心立方鈦酸鍶的制備方法，該方法中通過調(diào)控堿濃度，在水熱條件下獲得空心立方鈦酸鍶，將方法步驟中加入氧化石墨烯這一步驟去掉，反應結束后同樣得不到本發(fā)明的空心球狀鈦酸鍶粉體。cn106348339a公開了一種可調(diào)密度的空心鈦酸鍶材料的制備方法，cn102992392b公開了一種鈦酸鍶空心納米棒陣列的制備方法，這兩種方法同樣得不到本發(fā)明的空心球狀鈦酸鍶粉體。效果實施例依次稱量鈦酸鍶粉體、水、甲醇、一定濃度氫氧化鈉溶液和氯鉑酸加入到石英反應容器中，攪拌5分鐘，然后放入到光催化制氫系統(tǒng)。在紫外光照下每隔一個小時測試產(chǎn)生的氫氣濃度。其中鈦酸鍶的粉體分別選取對比例1-6得到的常規(guī)粉體和實施例1所制備的空心球狀結構鈦酸鍶粉體。結果顯示空心球形形狀的粉體有著更高的光分解水制氫效率，其對比結果見圖2.根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本發(fā)明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對發(fā)明的一些修改和變更也應當落入本發(fā)明的權利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構成任何限制。當前第1頁12