金属锡酸盐的制备与表征文献综述
2020-05-10 02:05
文献综述
1.引言
金属锡酸盐MSnO3 ( M =Ca、Sr、Ba、Zn、Mn和Cd)是一类属于钙钦矿结构的氧化物,钙钛矿型氧化物化学分子式为ABO3,M =Ca、Sr、Ba时,为碱土金属锡酸盐,其中BaSnO3 属于立方晶系,其钙钛矿结构较为理想,而CaSnO3和SrSnO3由于它们结构中八面体的倾斜而扭曲,所以不再是立方晶系而变为正交晶系[1]。M =Zn、Mn和Cd时,也是钙钛矿结构。钙钛矿型氧化物晶体结构稳定、热稳定性高、催化、气敏和光学特性优良,在光催化、传感器、显示器等领域应用广泛,引发了物理、化学和材料等领域的研究热潮,并有望成为取代硅的材料,引发新的科技革命。
2.金属锡酸盐的制备方法
制备MSnO3的方法最常见的有共沉淀法、均匀沉淀法、高温固相法、水热法、溶剂热法和溶胶-凝胶法等,它们各有优点,适用于不同需要的金属锡酸盐的制备。
2.1 共沉淀法
共沉淀法[1]制备MSnO3纳米晶是将结晶的四氯化锡、MCl2(M= Ca、Sr、Ba、Zn、Mn和Cd)和氢氧化钠按1:1.4:7.5(摩尔比)分别用蒸馏水配置1mol/L、1mol/L和4mol/L的溶液(在配置四氯化锡溶液时,需要加入少量的浓盐酸以防止它的水解)。将四氯化锡溶液和MCl2(M= Ca、Sr、Ba、Zn、Mn和Cd)溶液放入三颈烧瓶中,并搅拌20min使其混合充分,再滴加适量氢氧化钠溶液,搅拌1~1.5h。将所得悬浮液陈化10h,过滤,用去离子水反复洗涤沉淀去除沉淀上附着的氯离子,然后在真空干燥箱中于80℃下干燥10h,研细后得到前驱体粉末。最后在马弗炉中分别于800℃、600℃和600℃下将含有Ca、Sr和Ba的前驱体焙烧5h,便可以的到白色的MSnO3 ( M = Ca、Sr和Ba)纳米晶。共沉淀法操作简单, 化学均匀性好, 成本低,所以受到广泛关注。
2.2 均匀沉淀法
均匀沉淀法[2]是将Na2Sn(OH)6、MO(M= Ca、Sr、Ba、Zn、Mn和Cd)、KOH和CO(NH2)2按1:1:7:10称量,加入三颈瓶中在85℃恒温冷凝回流6h,反应结束后用去离子水洗涤抽滤,滤饼经过超声分散后与正丁醇共沸蒸馏,将得到的粉末在50℃的真空干燥箱中干燥过夜,可以得到前驱体MSn(OH)6,将其在一定温度下煅烧,就可以得到目标产物MSnO3(M= Ca、Sr、Ba、Zn、Mn和Cd),其产率可以高达96%,所以均匀沉淀法产率高,产物纯度高,均匀性好。
2.3 高温固相法
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