збірник наукових праць наносистеми, наноматеріали, нанотехнології 2023, том 21, випуск 2
English Українська
Отримати статтю →
Том рік сторінка
Випуски PACS Передплатникам Для авторів
Пошук →
Розширений пошук

Випуски

 / 

2023

 / 

том 21 / 

випуск 2

 


Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

O. A. Kovalenko, O. V. Shyrokov, V. G. Kolesnichenko, and A. V. Ragulya
The Control of the Structure and Size of the Barium Titanate Nanoparticles Prepared by the Oxalate Method
0413–0426 (2023)

PACS numbers: 68.37.Hk, 68.37.Vj, 81.07.Wx, 81.16.Be, 81.20.Ka, 81.70.Pg, 82.60.Hc

У даній роботі показано вплив умов осадження та фазового складу прекурсора на механізм розкладання проміжних сполук і характеристики кінцевого продукту. Стехіометричний титанат Барію можна одержати з чистого оксалату за концентрації у 1.5 М і pH 1. За відхилу складу від стехіометрії кінцева температура розкладання органічного прекурсора зростає вище 720°C завдяки утворенню багатофазної системи. Кристаліти, що утворюються під час термічного розкладання прекурсорів на основі багатофазної системи, мають менші розміри (< 26 нм) порівняно з продуктом розкладання чистого оксалату (32–34 нм) за рахунок утворення гідроксиду та карбонату. За концентрації у 1.5 М розкладання титанілоксалату Барію відбувається за рахунок утворення проміжних оксикарбонатів, а не за рахунок окиснення попередника до карбонату Барію та діоксиду Титану. Застосування неізотермічного режиму випалу стехіометричного титанату Барію уможливлює досягти домінування зародкоутворення над ростом кристалу, що дає змогу одержати монодисперсний титанат Барію з розміром кристаліту та частинок у 22 нм та 25 нм відповідно. Ми припускаємо, що одержані результати можуть бути корисними для простого одержання нанокристалічних стехіометричних частинок титанату Барію бажаного складу та розміру.

Keywords: титанат барію, стехіометрія, осадження, наночастинка, термічний розклад, кристалізація.


References
  1. S. B. Basturk, C. E. J. Dancer, and T. McNally, J. Appl. Polym. Sci., 138, No. 22: 50521 (2021); https://doi.org/10.1002/app.50521
  2. J. Chen, X. Liu, Z. Shen, and G. Chu, High-Gravity Reactive Precipitation Process for the Preparation of Barium Titanate Powders: Patent US 8715614, US10/624,944 (2014).
  3. P. Kumar, S. Singh, M. Spah, J. K. Juneja, C. Prakash, and K.K. Raina, J. Alloys Compd., 489: 59 (2010); https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.08.024
  4. G. Panomsuwan and H. Manuspiya, Mater. Res. Express, 6, No. 6: 065062 (2019); https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab101b
  5. A. Shi, J. Cent. South Univ. Technol., 15, No. 3: 334 (2008); https://doi.org/10.1007/s11771-008-0063-2
  6. K. M. Hung, W. D. Yang, and C. C. Huang, J. Eur. Ceram. Soc., 23: 1901 (2003); https://doi.org/10.1016/S0955-2219(02)00431-4
  7. H. Xu and L. Gao, Mater. Lett., 57, No. 2: 490 (2002); https://doi.org/10.1016/S0167-577X(02)00817-0
  8. L. Guo, H. Luo, J. Gao, L. Guo, and J. Yang, J. Mater. Lett., 60, No. 24: 3011 (2006); https://doi.org/10.1016/j.matlet.2006.02.035
  9. W. S. Clabaugh, E. M. Swiggard, and R. Gilchrist, J. Res. Natl. Bur. Stand., 56, No. 5: 1 (1956).
  10. R. A. Kimel, V. Ganine, and J. H. Adair, J. Am. Ceram. Soc., 84: 1172 (2001); https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.2001.tb00809.x
  11. S. Wada, T. Hoshina, H. Yasuno, S. M. Nam, H. Kakemoto, and T. Tsurumi, Key Eng. Mater., 248: 19 (2003); https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.248.19
  12. C. J. Huang, K. L. Chen, P. H. Chiu, P. W. Sze, and Y. H. Wang, J. Nanomater., Article ID 718918 (2014); https://doi.org/10.1155/2014/718918
  13. G. K. Sahoo, Synthesis and Characterization of Zr and Ca Modified BaTiO3 Ferroelectric Ceramics (Doctoral dissertation) (2015).
  14. 노태용;김승원;이철; Bull. Korean Chem. Soc., 16: 1180 (1995); https://doi.org/10.5012/bkcs.1995.16.12.1180
  15. A. V. Prasadarao, M. Suresh, and S. Komarneni, Mater. Lett., 39, No. 6: 359 (1999); https://doi.org/10.1016/S0167-577X(99)00035-X
  16. C. Szepesi, Synthesis and Processing of Submicron Barium Titanyl Oxalate Tetrahydrate (Doctoral dissertation) (Penn. State Univ.: 2004).
  17. F. Schrey, J. Am. Ceram. Soc., 48, No. 8: 401 (1965); https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1965.tb14776.x
  18. J. E. Jeon, H. S. Han, K. R. Park, Y. R. Hong, K. Bo Shim, and S. Mhin, Ceram. Int., 44: 1420 (2018); https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2017.09.231
  19. V. M. Pogibko, V. V. Prisedskiy, and I. L. Sidak, Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii [Issues of Chemistry and Chemical Technology], p. 96 (2010).
  20. P. K. Gallagher and J. Thomson, J. Am. Ceram. Soc., 48: 644 (1965); https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1965.tb14697.x
  21. O. O. Vasyl’kiv, A. V. Ragulya, and V. V. Skorokhod, Powder Metall. Met. Ceram., 36, No. 5: 277 (1997); https://doi.org/10.1007/BF02676217
  22. O. O. Vasyl’kiv, A. V. Ragulya, V. P. Klimenko, and V. V. Skorokhod, Powder Metall. Met. Ceram., 36, No. 11: 575 (1997); https://doi.org/10.1007/BF02676141
  23. W. S. Jung, B. K. Min, J. Park, and D. H. Yoon, Ceram. Int., 37: 669 (2011); https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2010.09.056
  24. A. V. Ragulya, O. O. Vasyl’kiv, and V. V. Skorokhod, Powder Metall. Met. Ceram., 36, No. 3: 170 (1997); https://doi.org/10.1007/BF02676084
.

Creative Commons License
Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
©2003—2023 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.
Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача