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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

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引用本文: 展红全, 江向平, 李小红, 朱棉霞, 罗志云. 单分散钛酸锶纳米晶体的形成机理[J]. 无机化学学报, 2015, (5): 888-894. doi: 10.11862/CJIC.2015.137 shu
Citation:  ZHAN Hong-Quan, JIANG Xiang-Ping, LI Xiao-Hong, ZHU Mian-Xia, LUO Zhi-Yun. Formation Mechanisms of Monodisperse Strontium Titanate Nanocrystalline[J]. Chinese Journal of Inorganic Chemistry, 2015, (5): 888-894. doi: 10.11862/CJIC.2015.137 shu

单分散钛酸锶纳米晶体的形成机理

  • 1.

    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

    • 通讯作者: 展红全 zhq_0425@163.com
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(No.51262009) (No.51262009)

    江西省自然科学基金(No.20122BAB203019,20132BAB206017,20122BAB202001) (No.20122BAB203019,20132BAB206017,20122BAB202001)

    江西省教育厅科技项目(No.GJJ13628) (No.GJJ13628)

    江西省高校大学生创新创业计划项目(No.201310408019) (No.201310408019)

    江西省高校中青年教师发展计划访问学者项目资助。 

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SEM、TEM、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和电子衍射(ED)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-Mehl-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15.79kJ·mol-1。

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  • 

    1. [1] Ouyang S X, Tong H, Umezawa N, et al. J. Am. Chem. Soc., 2012,134(4):1974-1977[1] Ouyang S X, Tong H, Umezawa N, et al. J. Am. Chem. Soc., 2012,134(4):1974-1977

    2. [2] Sun J Y, Gao T, Song X J, et al. J. Am. Chem. Soc., 2014, 136(18):6574-6577[2] Sun J Y, Gao T, Song X J, et al. J. Am. Chem. Soc., 2014, 136(18):6574-6577

    3. [3] Shen S, Jia Y S, Fan F T, et al. Chin. J. Catal., 2013,34(11): 2036-2040[3] Shen S, Jia Y S, Fan F T, et al. Chin. J. Catal., 2013,34(11): 2036-2040

    4. [4] LIU Jian(刘剑), TAN Guo-Qiang(谈国强), MIAO Hong-Yan (苗红雁), et al. Chinese J. Inorg. Chem.(无机化学学报), 2009,25(3):517-521[4] LIU Jian(刘剑), TAN Guo-Qiang(谈国强), MIAO Hong-Yan (苗红雁), et al. Chinese J. Inorg. Chem.(无机化学学报), 2009,25(3):517-521

    5. [5] LI Hui-Quan(李慧泉), CUI Yu-Min(崔玉民), WU Xing-Cai (吴兴才), et al. Chinese J. Inorg. Chem.(无机化学学报), 2012,28(12):2597-2604[5] LI Hui-Quan(李慧泉), CUI Yu-Min(崔玉民), WU Xing-Cai (吴兴才), et al. Chinese J. Inorg. Chem.(无机化学学报), 2012,28(12):2597-2604

    6. [6] Iwashina K, Kudo A. J. Am. Chem. Soc., 2011,133(34):13272-13275[6] Iwashina K, Kudo A. J. Am. Chem. Soc., 2011,133(34):13272-13275

    7. [7] Zou F, Jiang Z, Qin X Q, et al. Chem. Commun., 2012,48(68): 8514-8516[7] Zou F, Jiang Z, Qin X Q, et al. Chem. Commun., 2012,48(68): 8514-8516

    8. [8] Wang Q, Hisatomi T, Ma S S K, et al. Chem. Mater., 2014, 26(14):4144-4150[8] Wang Q, Hisatomi T, Ma S S K, et al. Chem. Mater., 2014, 26(14):4144-4150

    9. [9] Kuang Q, Yang S H. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2013,5 (9):3683-3690[9] Kuang Q, Yang S H. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2013,5 (9):3683-3690

    10. [10] Feng L L, Zou X X, Zhao J, et al. Chem. Commun., 2013,49 (84):9788-9790[10] Feng L L, Zou X X, Zhao J, et al. Chem. Commun., 2013,49 (84):9788-9790

    11. [11] CHEN Wan-Ping(陈万平), ZHU Qi-An(朱启安), SONG Fang-Ping(宋方平), et al. Chinese J. Inorg. Chem.(无机化 学学报), 2006,22(11):2105-2108[11] CHEN Wan-Ping(陈万平), ZHU Qi-An(朱启安), SONG Fang-Ping(宋方平), et al. Chinese J. Inorg. Chem.(无机化 学学报), 2006,22(11):2105-2108

    12. [12] CUI Bin(崔斌), WANG Xun(王训), LI Ya-Dong(李亚栋). Chem. J. Chinese Universities(高等学校化学学报), 2007, 28(1):1-5[12] CUI Bin(崔斌), WANG Xun(王训), LI Ya-Dong(李亚栋). Chem. J. Chinese Universities(高等学校化学学报), 2007, 28(1):1-5

    13. [13] Xu G, Huang X J, Zhang Y F, et al. CrystEngComm, 2013, 15(36):7206-7211[13] Xu G, Huang X J, Zhang Y F, et al. CrystEngComm, 2013, 15(36):7206-7211

    14. [14] Moreira M L, Longo V M, Avansi W, et al. J. Phys. Chem. C, 2012,116(46):24792-24808[14] Moreira M L, Longo V M, Avansi W, et al. J. Phys. Chem. C, 2012,116(46):24792-24808

    15. [15] Calderone V R, Testino A, Buscaglia M T, et al. Chem. Mater., 2006,18(6):1627-1633[15] Calderone V R, Testino A, Buscaglia M T, et al. Chem. Mater., 2006,18(6):1627-1633

    16. [16] Modeshia D R, Walton R I. Chem. Soc. Rev., 2010,39(11): 4303-4325[16] Modeshia D R, Walton R I. Chem. Soc. Rev., 2010,39(11): 4303-4325

    17. [17] SHI Er-Wei(施尔畏), CHEN Zhi-Zhan(陈之战), YUAN Ru-Lin(元如林), et al. Hydrothermal Crystallography(水热结晶 学). Beijing: Science Press, 2004.[17] SHI Er-Wei(施尔畏), CHEN Zhi-Zhan(陈之战), YUAN Ru-Lin(元如林), et al. Hydrothermal Crystallography(水热结晶 学). Beijing: Science Press, 2004.

    18. [18] Zhan H Q, Yang X F, Wang C M, et al. Cryst. Growth Des., 2012,12(3):1247-1253[18] Zhan H Q, Yang X F, Wang C M, et al. Cryst. Growth Des., 2012,12(3):1247-1253

    19. [19] ZHAN Hong-Quan(展红全), JIANG Xiang-Ping(江向平), LI Xiao-Hong(李小红), et al. Acta Phys.-Chim. Sin.(物理化学 学报), 2011,27(12):2927-2932[19] ZHAN Hong-Quan(展红全), JIANG Xiang-Ping(江向平), LI Xiao-Hong(李小红), et al. Acta Phys.-Chim. Sin.(物理化学 学报), 2011,27(12):2927-2932

    20. [20] Zhang S C, Liu J X, Han Y X, et al. Mater. Sci. Eng. B, 2004,110(1):11-17[20] Zhang S C, Liu J X, Han Y X, et al. Mater. Sci. Eng. B, 2004,110(1):11-17

    21. [21] Colfen H, Antonietti M. Angew. Chem. Int. Ed., 2005,44 (35):5576-5591[21] Colfen H, Antonietti M. Angew. Chem. Int. Ed., 2005,44 (35):5576-5591

    22. [22] FENG Yi(冯怡), MA Tian-Yi(马天翼), LIU Lei(刘蕾), et al. Sci. China Ser. B: Chem.(中国科学B), 2009,39(9):864-886[22] FENG Yi(冯怡), MA Tian-Yi(马天翼), LIU Lei(刘蕾), et al. Sci. China Ser. B: Chem.(中国科学B), 2009,39(9):864-886

    23. [23] Liu Z, Wen X D, Wu X L, et al. J. Am. Chem. Soc., 2009, 131(26):9405-9412[23] Liu Z, Wen X D, Wu X L, et al. J. Am. Chem. Soc., 2009, 131(26):9405-9412

    24. [24] Yasui K, Kato K. J. Phys. Chem. C, 2012,116(1):319-324[24] Yasui K, Kato K. J. Phys. Chem. C, 2012,116(1):319-324

    25. [25] Souza A E, Santos G T A, Barra B C, et al. Cryst. Growth Des., 2012,12(11):5671-5679[25] Souza A E, Santos G T A, Barra B C, et al. Cryst. Growth Des., 2012,12(11):5671-5679

    26. [26] Nassif N, Pinna N, Gehrke N, et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2005,102(36):12653-12655[26] Nassif N, Pinna N, Gehrke N, et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2005,102(36):12653-12655

    27. [27] Wei X, Xu G, Ren Z H, et al. J. Am. Ceram. Soc., 2010,93 (5):1297-1305[27] Wei X, Xu G, Ren Z H, et al. J. Am. Ceram. Soc., 2010,93 (5):1297-1305

    28. [28] Croker D, Loan M, Hodnett B K. Cryst. Growth Des., 2009,9 (5):2207-2213[28] Croker D, Loan M, Hodnett B K. Cryst. Growth Des., 2009,9 (5):2207-2213

    29. [29] LUO Shi-Yong(罗世永), ZHANG Jia-Yun(张家芸), ZHOU Tu-Ping(周土平). J. Chin. Ceram. Soc.(硅酸盐学报), 2000, 28(5):458-461[29] LUO Shi-Yong(罗世永), ZHANG Jia-Yun(张家芸), ZHOU Tu-Ping(周土平). J. Chin. Ceram. Soc.(硅酸盐学报), 2000, 28(5):458-461

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  • 收稿日期:  2014-08-23
  • 网络出版日期:  2014-12-16
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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