钛酸锌的制备开题报告

1. 研究目的与意义

采用溶胶-凝胶法制备了ZnTiO₃，并探讨制备工艺的影响。

本课程设计的研究工作为ZnTiO₃制备工艺的优化开辟了一条新途径，具有重要的理论意义和实际意义。

2. 国内外研究现状分析

1. 研究背景

钛酸锌是一种白色粉体，由于它在微波介质陶瓷，白色颜料，高温脱硫吸附剂，co和no 探测传感器和光致发光材料等方面具有非常重要的潜力，近些年来受到国内外研究人员广泛关注^[1]及研究。钛酸锌它属于钛铁矿型六方晶体结构，具有良好的介电性能，其低带隙(2.88ev)，高介电常数19，高品质因数30000 ghz，小温度系数的谐振频率-55 ppm/℃，所以在微波介质材料方面有很好的应用前景。我们认为通常在zno-tio₂ 体系中存在三相：即zntio₃偏钛酸锌，zn₂tio₄ 正钛酸锌和zn₂ti₃o₈三钛酸锌^[2-3]。其中，正钛酸锌zn₂tio₄属于面心立方晶体结构，而通常偏钛酸锌zntio₃ 属于六方菱形晶体结构，并且在温度高于945℃时会分解成金红石相tio₂和正钛酸锌zn₂tio₄。三钛酸锌zn₂ti₃o₈是处于亚稳态结构的简单立方晶体结构，并且被认为是存在于820℃以下，低温偏钛酸锌zntio₃ 的结构形式。由于近些年来微波电路向集成化方向的快速发展，使得我们对高纯超细六方偏钛酸锌粉体的要求越来越急切。

通过传统固相反应法制得立方相zn₂tio₄通常是比较容易的，但是在温度高于945℃时zntio₃会分解成tio₂和zn₂tio₄，所以量之比为1：1 的zno 和tio₂，通过固相法混合物质来制备纯相zntio₃ 比较难实现的。由于固相法合成zntio₃有着许多困难，成品颗粒的过大，化学均一性的不好，因此这方面的不足就被溶液提供的良好均一性所弥补。近年来，在玻璃、陶瓷、纤维及薄膜的制备中我们广泛使用溶胶-凝胶法，并且显示出了相对于传统固相法的许多优点，其中包括成分的控制准确，液相中分子水平上的均匀混合和热处理温度低等等。在纳米zntio₃粉体的制备方面，一部分研究者喜欢使用溶胶-凝胶法，但是绝大多数的研究者都会用到有机物作为溶剂(比如乙醇，乙二醇等)，很少有使用无机溶剂(比如去离子水)来合成zntio₃粉体。

3. 研究的基本内容与计划

2017.2.20-2017.2.26 查阅文献

2017.2.27-2017.3.5 制定实验方案，撰写文献综述

2017.3.6-2017.6.4 zntio₃的制备

4. 研究创新点

采用溶胶-凝胶法制备了ZnTiO₃，为ZnTiO₃制备工艺的优化开辟了一条新途径。