第丸器纯掌蘸洽学瓣赣孥学者辑谣会会议论文集
钛酸锶纳米颗粒的水热合成与表钲
张士成’李星国
（北京大学稀土材料化学及应用园家重点实验室，北京１００８７１）
隘翱采蒲永蒸法铺备了铰黢锶缩来鬏毅，并翔ＴＥＭ，ＸＲＤ，限、翔碍等筝寝对幂陵溢度下
合成的钛酸锶纳米额控的粒度、影貌、结槐。成分避行了表征。
【关键词】钛酸锶水热合成纳岽颗撞
ｌ前言
钛酸键系电子鹅瓷是议ＳｒＴｉＯｓ、（Ｓｒｌ，‰）Ｔｉ０３、（Ｓｒ，１至‰）Ｔｉ０３、（ｓｒ。≯ｏＴｉ蕊、髑砖＂翮。Ｐ妨Ｔｉ０３等为
基体鲍辫瓷誊耋辩。虫予它们的介电损耗小，热稳定性好，近凡年缛到了广泛鳇瘟震帮发展，尤其是离质量
的钛酸镪粉体制造的高压电容器、晶界层电容器、压敏电阻、热敏电阻及其窀电子霜件，具有高性能、高
可靠幢、体积奎等甓煮秘１。
目煎ＳｒＴｉ０３粉体的制备方法主螫有固糊反应法、液相法和气相法。固棚法虽然简单，但所得的产品
纯度较低，粒魔较大。气相法设备复杂，费掰高。而液相法～般又有溶胶一凝胶（ｓｏｌ－ｇｅｌ）法５吱喷雾半
燥法嘲、共沉淀法江一’、水热法陬砖等。采爆承热法戆铁液辖中宣接褥烈钛酸键餐体，锯＿饔钛在滚鞠中褥爨
充分混食，化学组分均一，结黼完整，粒度细，而且省去了高温煅烧工艺，实现了低温合成。除水热法外，
其它三种方法都需要滚麓工穿；喷雾予漂法窥溶茨＝凝脏法所霜蒙料必须筏在采或ｊ＃极毪贪震孛配成溶滚，…
对于钛源来说，只有采用四氯化钛或钛的烃氧化物，而且一般需要配成有机溶液，成本较岗。因此，水热
法是一种缀有潜力弱液相合成钛酸锶粉的方法，发展前景看好。本文采用水热法制褥了钦酸锶纳米颗粒，
并对不阏湿度下的产品豹性缝进行表链。
２实验部分’‘’
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在冰永浴中秘不叛的搅拌下，将貔７５ｕｏｌＴｉＣｌ。慢慢渡加入水溶渡中。并缓慢滴加４ｎｏｌＬ＂。酶Ｎａ０Ｈ，至溶
液成弱酸性或中性，将生成的凝胶甭热水水洗涤，直至滤液中用ＡｇＮ０。检测不出洗去ｃｌ一离予．再将洗涤后
酶产物耀超声耧极壤搅拌进行分数，势趣入０。７５ｍｏｉＳｔ（ＮＯ：）。魏ｌ。５ｍｏｌＮａＯＨ溶滚，褥裂蕊４１０ｒａＬ混合滚。
然后将混合液加入高压攘中，分别在８０ｏｃ和１５０ｏｃ下反应Ｉ小时，迅速通冷却水冷却至室温，浆液经过
滤、洗涤、干燥，褥到镀酸锶纳米鬏靛。
采用透射电子显微镜（ＴＥＭ，ＪＥＭ－２００ＣＸ，．强ｏＬ，１６０Ｋｖ）观测钛酸锶纳米颗粒的形貌和粒度：采甩Ｘ
射线衍射仪（ｘＲＤ，＆ｇａ：ｋｕＤ／ＭＡＸ－ＲＡ，ＣｕＫ。）检测颗粒的黼体结构，采用红外光谱仪（ＦＴＩＲ，Ｓｈｉｍａｄｚｕ
鞭Ｉ｝８４∞）检测颓粒的表面性蕨，采用ｘ射线装戆分折役《）ｈ帮ｓｐｅｃｔｒｏｍ馥Ｔ，ｌ蛰－ｏｏｋＨａｖｅａｈｓ瓣锄磁蜒麟ｓ）
梭测颗粒的成哆箝３结果与讨论
３８第九届化学前沿学科青年学者研讨会会议论支集
３结果与讨论
３．１钛酸锶纳米颗粒的形貌与粒度
一图１为钛酸锶纳米颗粒的透视电镜检趔缱罘，题墼垫堑ｌ塑则的立方体，分散性较好。８００Ｃ下得到的颗粒平均粒径为１０５ｎｍ，１５００Ｃ下得到的颗粒平均粒径为１５５ｒｉｍ，说明随着水热合成温度的升高，产物的粒度增大。图１的下部为用ＴＥＭ照片测量颗粒粒度得到的粒度分布图，从图中可以看出，１５００Ｃ下得到的钛酸锶粒度分布存在两个峰值，即１０５ｎｍ和１５５ｎｍ。１０５ｎｍ的粒度分布峰位置与低温（８００Ｃ）下得到的粒度分布峰位置接近，说明在钛酸锶水热合成过程中，颗粒的长大存在聚集生长哺１。这一点从ＴＥＭ照片（图１ｂ箭头所示）可以更清楚的看出。
３．２钛酸锶纳米颗粒的组成与结构分析
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图１钛酸锶纳米颗粒的透射电镜检测结果
ａ８０℃：ｂ１５０℃．
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图２钛酸锶纳米颗粒的Ｘ射线衍射结果
ａ８０℃｝）１５０℃．
３９
第九届纯学藩沧学科青年学者研讨会会波论文集
餮２荛铰酸键缡港颗粒魏Ｘ射线衍蔚绪巢，可以篱出承燕合藏麓钛酸键缡米颗粒为纯懿立方晶聚钛酸镰，鑫施常数ａ海０．３９３６ｎｍ，与Ｘ射线标准卡片完全祷合翻。另努，然ｘ封线荧毙势橇（Ⅺ疆≥结粱（表１）来稽，两个样品中均无其它杂质元素，ｓｒ岛Ｔｉ的摩尔拢均接近瑗论值ｌ，说明水热合成的钛酸锶纳米颡裢炎纯懿钛酸键稳。
裘ｌ繁酸镫缡米鬏救麓元豢分褥舞豢
质量孬分魄
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饕３链酸键纳采籁救鹣ＦＴＩＲ稔滩缕辩
鑫８０℃：ｂ１５０℃。
隧瓣瀑度懿拜离，衍射峰增强，主要有群方瑟的艨毽：～方匿楚毂予澄麟舞蔫，粒度磺太，搿射蜂蔓炎锐，遂一点萄由图ｌ翁透射魄镜结巢褥到证寅：另～方面，随着澄度酶升离，颗粒结晶更宠鲟，袭面缺煞减少。’
．由钛酸键纳米颗粒的红外谱图（豳３）可以看出，在波数６０３溅１处舂缀强的彳￡－ｏ键伸缩振动蜂。ｊｌ雩Ｔ－ｌＳ０。Ｃ下鬈裂静浮熬，整臻”≯更缨徽熬糖缎结构《翅雯３箭头所累）。这鸯要是卷予尺寸效应和耧粒结熬程度弓｜起携，蠹ＴＥＭ糊ＸＲＤ测试结暴露翅，８００ｃ下襻副酶样灞糙度辨曼变，ｊ、，蘩射蜂减弱。盘子颗粒艟度变夺，表面艨予数蟊增多，表蕊鹩各种缺陷嚣致界霹牵没有一个单一豹择优键振动，只有～个宽的分布，导致啜牧带鞲缨绦掩熬消失。说臻反或滚度蠢嵩霹敬健永热合成钛酸锱颗粒瓣表面缺麓减少，结鑫更宽善。４‘绪论．
，裂潮零蒸法霹臻爨褥钛酸锩缡米鬏糠，羰粒舞立蠢结梅，羧度籀瓣均匀，努敖镁较好，缝度嵩，辍癯艨尔比接近理论值１。邋过控制反应温康可以褥到不嗣粒度的钛酸键纳米颗粒一随着反应温波的井离，颗
４０
第九褥纯学蘩滚学科青年学者辑淫会会议论文集
粒狡度增大；结鑫更宠善。
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钛酸锶纳米颗粒的水热合成与表征
作者：
作者单位：张士成， 李星国北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室,北京 100871
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1.学位论文 张士成 钛酸锶超细粉水热合成的研究 2001
该文利用自己组装的水热合成试验系统(开放试验系统和封闭试验系统),对钛酸锶细粉水热合成的工艺条件、结晶机理和晶粒结晶习性进行了系统深入研究.从原料的来源、原料的性质角度分析可能采用的原料,并通过探索性试验,确定最适宜的钛源为四氯化钛,它更适合于工业化;锶源可以为八水合氢氧化锶(Sr(OH)·8HO)、硝酸锶(Sr(NO))、六水合氯化锶(SrCl·6HO)等.并以它们作为该论文试验的原料.通过对前驱物质预处理和水热反应条件的系统研究,发现了前驱物预处理和水热合成条件对钛酸锶产物物相、形貌和粒度的影响规律.
2.学位论文 李娅楠 新型钛酸锶多功能压敏陶瓷制备技术研究 2007
钛酸锶系电容——压敏双功能陶瓷是一种重要压敏材料，有压敏电压低、非线性系数高、介电常数高、介电损耗低等优点，是集高频噪声、猝发脉冲、浪涌吸收和自复位功能于一体的复合功能陶瓷。SrTiO压敏电阻广泛用于低压领域作为过压保护和浪涌吸收元件，如用于微直流电机及电源输入端抑制噪声、保护感性负载或可控硅开关、作旁路电容器等。
本实验主要研究了钛酸锶粉体的制备、掺杂、成型，以及烧成工艺，最终制成具有双功能性的钛酸锶压敏陶瓷材料。具体研究内容如下：
(1)采用先进的水热合成法制备钛酸锶粉体。以Sr(NO)和Ti(OCH)为原料，NaOH为矿化剂，乙醇和去离子水为介质，在水热反应釜中，制得粒径在100 nm左右的钛酸锶粉体。扫描电镜分析，合成的粉体颗粒大小均匀，有少量团聚。
(2)粉体的掺杂。除采用传统的物理混合掺杂方法外，还初步探索性的在水热合成过程中直接进行施主和受主元素掺杂。经过X射线衍射分析，发现La、Cu均成功掺杂到合成钛酸锶粉体的晶相中。
(3)粉体的成型研究。实验中采用先进的冷等静压成型方法，与干压制得坯体烧成后的致密度相比有明显提高，并在一定程度上降低了烧结温度。
(4)烧成研究。实验中采用一次烧成法制备钛酸锶压敏陶瓷，其工艺与传统的二次烧成法相比更容易控制。烧成过程中，还原性气氛通常由H提供，这不仅增加了制备成本和工艺控制的难度，而且还存在制备过程中的安全性问题。本实验中，不通入氢气，而采用氩气和石墨结合，形成符合实验要求的还原性气氛。
(5)实验中采用LaO和NbO双施主掺杂，制得SrTiO压敏材料的综合性能为：压敏电压18V，非线性系数α为4.6，相对介电常数ε=2.7×10，介电损耗D=0.078。
3.学位论文 田江晓 水热法制备钛酸锶纳米粉体的研究 2006
钛酸锶是一种功能性粉体材料，其用途非常广泛，可用于光催化水解材料、氧敏材料、湿敏材料、热敏材料、高压电容器材料等。目前钛酸锶粉末的制备方法主要有：高温固相烧结法、水热法、化学共沉淀法、溶胶-凝胶法等。随着电子行业的发展，人们对电子陶瓷材料的性能要求越来越高，对钛酸锶系电子陶瓷合成方法方面的研究也越来越关注。
本论文采用水热法合成钛酸锶粉体材料，水热法制备的粉体成分纯度高，粒度分布窄，团聚程度轻，晶粒组分和形态可控，反应活性好，是电子陶瓷粉体理想的合成方法。
本论文以TiCl4和Sr(NO3)2·5H2O的混合前驱物为原料，以NaOH为矿化剂，利用水热合成技术制备了纳米钛酸锶粉体。利用XRD和SEM等测试手段对所制得SrTiO3粉体的晶相组成、晶粒度和晶粒形貌性质进行了分析，并详细讨论了水热反应温度、反应时间、前驱物浓度和矿化剂浓度对晶相组成及晶粒度的影响。
实验结果表明：[Ti/Sr]=0.1mol/l，[NaOH]=0.2～0.8mol/l，在180℃～240℃，保温4～8h，可得到结晶良好、分散性良好的钛酸锶粉体。
4.期刊论文 张士成. 韩跃新. 陈炳辰. 宋小平 TiO2 *nH2 O凝胶预处理对水热合成SrTiO3 粉的影响 -化学物理学报2001,14(4)
以TiCl4为钛源, 首先制备TiO2 * nH2O凝胶, 然后在80℃的水热条件下制备了SrTiO3粉.利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和红外光谱(FTIR)研究了TiO2 * nH2O凝胶水洗方式、阴离子(Cl-和NO3-)以及TiO2 * nH2O热处理对SrTiO3粉性能的影响.结果表明, 水洗和热处理都能使TiO2 *nH2O凝胶产生晶化; TiO2 * nH2O的晶化程度对产物SrTiO3颗粒的粒度和粒度分布有很大影响,以非晶质TiO2 * nH2O为钛源制备的SrTiO3颗粒粒度大且粒度分布宽.以结晶TiO2 * nH2O为钛源制备的SrTiO3颗粒粒度小且粒度分布窄,而且可以得到纳米颗粒.水热反应液相中存在Cl-或NO3-能使产物SrTiO3颗粒粒度稍有增大.综合以上结果, TiO2 * nH2O凝胶水洗对产物颗粒的影响主要是由于使凝胶产生了晶化,而由阴离子脱除产生的影响很小.因此,在不考虑阴离子对其它工程化影响(如设备腐蚀等)的前提下,可采用热处理代替水洗.
5.会议论文 杨术明. 寇慧芝 水热合成法制备纳米SrTiO3光催化剂 2009
钛酸锶(SrTiO3)具有典型的钙钛矿型结构，是一种用途广泛的电子功能陶瓷材料，具有介电常数高、介电损耗低、热稳定性好等特点，广泛应用于电子、机械和陶瓷工业。同时，作为一种功能材料，钛酸锶具有禁带宽度高(3.2eV)、光催化活性优良等特点，在光催化分解水制氢、光催化降解有机污染物和光化学电池等光催化领域也得到了广泛的应用。本文采用水热合成法，以硝酸锶和钛酸丁酯为原料，以四甲基氢氧化铵为矿化剂，在低温下合成了高纯、超细单一钙钛矿型SrTiO3粉末作为光化学电池用光催化剂。
6.期刊论文 杨忠波. 常爱民. 赵青. 孙永欣. 刘力. 文彬. YANG Zhong-bo. CHANG Ai-min. ZHAO Qing. SUN Yong-xin. LIU Li. WEN Bin 纳米晶钛酸锶钡(Ba0.5Sr0.5TiO3)粉体的微波水热合成 -材料科学与工程学报2006,24(4)
采用微波水热法合成了纳米晶钛酸锶钡(Ba0.5Sr0.5TiO3)粉体,通过XRD、TEM、SEM等分析手段表征粉体,研究了微波水热合成反应温度、时间和前驱物浓度对反应产物形貌、粒度的影响,获得了制备纳米晶钛酸锶钡粉体的最优工艺参数.实验结果表明:在微波水热反应温度为195℃、反应时间20～30min、前驱物浓度为0.16mol/L时获得的粉体粒径小而且均匀,粉体平均粒度为60nm.
7.学位论文 周耀辉 水热法制备钛酸锶钡铁电陶瓷的研究 2005
BaxSr1-xTiO3是BaTiO3与SrTiO3形成的固溶体，简称BST。它是一种优良的热敏材料、电容器材料和铁电压电材料，具有高介电常数、低介电损耗、居里温度随组成改变以及介电常数随电场的非线性变化等特点，在超大规模动态存储器、微波调谐器等领域具有广阔的应用前景，成为集成器件领域最广泛研究的材料之一。
目前，BST粉体的制备方法有：固相法，熔融法，共沉淀法，溶胶凝胶法，水热法，其中水热法制成的纳米粉体成分纯度高，粒度分布窄，团聚程度轻，晶粒组分和形态可控，有利于掺杂，反应活性好，是电子陶瓷粉体理想的合成方法。
本实验以TiCl4、BaCl2·2H2O和Sr(NO3)2的混合前驱物为原料，KOH为矿化剂，利用水热合成技术制备了纳米级钛酸锶钡粉体。利用XRD、TEM、SEM、IR等分析测试手段对所制得BST粉体的进行了晶相组成、晶粒度、晶粒形貌等性质进行分析，并详细讨论了水热反应温度、反应时间、前驱物浓度、Ti/Bi摩尔比、矿化剂浓度等对晶相组成及晶粒度的影响。
实验结果表明：Ba/Ti=1/3，Sr/Ti=4/5或者Ba/Ti=3，Sr/Ti=1/4在200～240℃时保温4个小时分别得到较纯的Ba0.5Sr0.5TiO3和Ba0.77Sr0.23TiO3。TEM结果表明，水热条件下得到的钛酸锶钡粉体为钙钛矿状结构，具有各向异性，粒径在20～40nm之间。此外，本论文在1280～1310℃温度范围了内烧结了BST陶瓷片，在该温度下烧成的陶瓷，陶瓷生长纹清晰、规则，粒径分布也较为均匀，晶粒边界规则光滑。粒径为3～5um
测试了BST陶瓷介电常数与介电损耗在室温下随极化温度，频率，偏置电场呈非线性关系。BST材料的Curie温度随Sr/Ba比呈规律性变化，其变化趋势基本遵循Jaffe提出的近似公式。
8.学位论文 杨忠波 纳米晶钛酸锶钡的微波水热合成工艺及机理研究 2006
钛酸锶钡(BST)陶瓷粉体广泛应用于陶瓷电容器、热敏电阻、移相器、压电陶瓷等，是一种重要的电子陶瓷材料。微波水热法是近几年才在国际上展开研究的一种纳米粉体制备新方法，具有反应温度低，反应时间短的优点，并使最终产物出现新相，制备出结晶完好、粒径分布均匀的粉体，因此已引起广泛重视。
@@ 本文旨在探索纳米晶钛酸锶钡(BST)陶瓷粉体的微波水热合成新方法、新路线，优化其合成条件，研究粉体质量对陶瓷显微结构和性能的影响；同时探讨了纳米晶钛酸锶钡粉体在微波水热条件下的形成机理以及微波加速反应机理，取得了一些工作进展，归纳起来，可概括为以下四个部分：
@@ 1.设计了可行的微波水热合成新路线，合成了纳米晶BST粉体，研究了反应时间、反应温度和溶液浓度等对产物形貌、粒度的影响，获得了制备纳米晶BST粉体(Ba0.5Sr0.5TiO3、Ba0.6Sr0.4TiO3)的最优化微波水热合成工艺参数，并与常规水热法制备BST粉体作了适当的比较。结果表明：在微波水热反应温度为195℃、反应时间20～30min、摩尔浓度比Ba(NO3)2/Sr(NO3)2/Ti(C4H9O)4=4:4:1、浓度[Ba(NO3)2]=0.16mol/L，[KOH]=0.6mol/L时能获得粉体粒径小而且均匀，平均粒径为60nm的Ba0.5Sr0.5TiO3,在微波水热合成温度为195℃，反应时间20～30min，摩尔浓度比
Ba(NO3)2/Sr(NO3)2/Ti(C4H9O)4=3:2:1，浓度[Ba(NO3)2]=0.12mol/L，[KOH]=0.6mol/L时能获得粉体分布均匀，结晶完好，平均粒径为50nm的Ba0.6Sr0.4TiO3粉体；与常规水热法相比，微波水热法可以大大降低合成反应时间。
@@ 2.尝试采用常规烧结陶瓷工艺将微波水热法所制得的部分Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)粉体烧结成瓷，对样品的介电性能进行了测试，并与固相反应法获得的样品进行了性能上的对比，实验结果表明：与固相反应法相比，微波水热法获得的Ba0.6Sr0.4TiO3粉体较细，其合成温度和烧结成瓷温度大大降低，分别为195℃和1230℃，可以获得晶粒尺寸在3um以下的陶瓷，BST陶瓷的相对介电常数和介电损耗降低。
@@ 3.采用微波烧结(MS)方式将微波水热法所制得的部分Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷粉体烧结成瓷，对样品的介电性能进行测试，并与常规烧结陶瓷工艺进行了对比，实验结果表
明：采用微波烧结降低了烧结时间，获得的陶瓷晶粒尺寸较小，分布也较均匀，材料的介电损耗大幅降低。@@ 4.引入负离子配位多面体生长基元理论模型，对微波水热条件下纳米晶钛酸锶钡晶粒成核生长机理以及微波加速反应机理进行了探讨。
@@关键词：微波水热，钛酸锶钡，纳米粉体，钛酸锶钡陶瓷，介电性能
9.期刊论文 邵义. 李娅楠. SHAO Yi. LI Ya-nan 水热法制备钛酸锶纳米粉体的性能 -沈阳工业大学学报2008,30(5) 以Sr(NO3)2和Ti(OC4H9)4为主要原料,以NaOH为矿化剂,在175℃下反应60min,水热合成了颗粒大小均匀,粒度约在100 nm的SrTiO3纳米粉体.将Ti(OC4H9)4先溶于无水乙醇中,再与NaOH反应生成前驱物TiO(OH)2,在80℃下热处理2 h,可以大大减少产物中的杂质相,得到纯度较高的SrTiO3粉体.由XRD图谱分析发现,在合成过程中加入机械搅拌得到的粉体,晶化更完全.由此粉体制备的SrTiO3压敏陶瓷材料经电性能测试,其压敏电压为18 V,非线性系数为4.6,介电损耗为0.078,相对介电常数ε=2.7×104.
10.学位论文 夏昌奎 ZnO、SnO等功能纳米材料的水热合成、表征与性能研究 2009
低维功能纳米材料在催化、光电、气敏、磁性以及锂电池等领域有着广泛的应用前景。发展新的合成方法，探索其生长机制，从而获得具有特定尺寸、形貌、维度、单分散性等的纳米材料，对于深入系统地研究纳米材料与性能的关系，并进一步实现纳米材料的组装，构建功能纳米结构体系，最终使纳米材料进入应用领域具有重要意义。本论文就ZnO、SnO2等功能纳米材料的水热调控合成及其相关性质进行了研究，对纳米材料的形成机制、材料尺寸形貌等与性能之间的关系进行了有益探索。
结合微波辐照和水热方法各自的优点，发展了无金属催化剂、表面活性剂或模板的低温/低压微波-水热法来制备ZnO纳米材料。同时系统研究了微波-水热法在两种制备模式-即控温模式和控压模式下不同工艺参数-即控温模式下的水热温度、锌离子浓度（[Zn2+]）、水热釜填充比、反应时间以及控压模式下的水热压力、锌离子浓度（[zn2+]）、水热釜填充比、反应时间对所制备的ZnO纳米晶的物相组成、微观结构和性能的影响。结果表明：在不同的微波水热条件下，微波-水热法均可以合成出具有新颖三维形貌且结晶完全的单晶ZnO纳米结构。根据实验现象和结果，提出了不同形貌ZnO-维纳米结构的形成机理-“定向粘附”机理。通过研究不同形貌ZnO-维纳米结构的光学性质，发现了ZnO纳米晶光学带边出现红移，探讨了ZnO纳米晶光学带边出现红移的可能原因-晶粒尺寸减小到纳米级导致的纳米晶的内应力增加而产生的红移因素超过尺寸减小导致的量子尺寸效应而产生的蓝移因素。采用简单且可行的X-射线衍射技术粗略计算了导致ZnO纳米晶的禁带宽度变窄的内应力的大小，计算结果表明其值在100-830MPa范围内。微波-水热合成路线具有容易控制，重复性好的特点，且发展成大规模生产是可行的。微波在合成复杂ZnO纳米结构中起非常重要的作用。这些复杂的ZnO三维形貌可以作为很有潜力的候选者用于基础研究和功能应用，微波-水热法也有望被用于合成其它形式的各种纳米结构材料。
采用基于在水热合成的过程中发生于液相、固相和溶液相界面处的相扩散和分离机制的液相-固相-溶液相（Liquid-Solid-Solution，LSS）法成功地制备出具有规则形状的SnO2纳米晶。所制备的SnO2是由直径约为9nm的具有规则形状的SnO2纳米晶形成的；SnO2纳米晶存在明显的团聚，团聚体的平均颗粒为300nm；随着水热反应温度的升高和[Sn4+]离子浓度的增加，SnO2纳米晶的晶粒尺寸增大；随着水热釜填充比的增大，SnO2纳米晶的晶粒尺寸先增大，后减小。制备SnO2纳米晶的最佳反应条件为：水热反应温度为：160℃，[Sn4+]离子浓度为：0.15mol/L，填充比为：80％。
发展了LSS法制备SmS，La（OH）3，PbS，羟基磷灰石，铁酸镧和钛酸锶纳米晶的初步研究。采用LSS法以SmCl3·6H2O、Na2S2O3·5H2O或硫代乙酰胺为主要原料制备出比较纯净的SmS晶体，合适的制备条件为n（Sm）：n（S）=1：4、pH值为3.17、水热温度为180℃。采用完全类似的步骤，制备出晶粒尺寸分别为11.4nm和57.7nm的La（OH）3和PbS纳米晶。通过这些新型纳米材料的合成，发展了一条简单有效的制备低维功能纳米结构的途径，并为新的合成方法学的建立奠定了基础。
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第丸器纯掌蘸洽学瓣赣孥学者辑谣会会议论文集
钛酸锶纳米颗粒的水热合成与表钲
张士成’李星国
（北京大学稀土材料化学及应用园家重点实验室，北京１００８７１）
隘翱采蒲永蒸法铺备了铰黢锶缩来鬏毅，并翔ＴＥＭ，ＸＲＤ，限、翔碍等筝寝对幂陵溢度下
合成的钛酸锶纳米额控的粒度、影貌、结槐。成分避行了表征。
【关键词】钛酸锶水热合成纳岽颗撞
ｌ前言
钛酸键系电子鹅瓷是议ＳｒＴｉＯｓ、（Ｓｒｌ，‰）Ｔｉ０３、（Ｓｒ，１至‰）Ｔｉ０３、（ｓｒ。≯ｏＴｉ蕊、髑砖＂翮。Ｐ妨Ｔｉ０３等为
基体鲍辫瓷誊耋辩。虫予它们的介电损耗小，热稳定性好，近凡年缛到了广泛鳇瘟震帮发展，尤其是离质量
的钛酸镪粉体制造的高压电容器、晶界层电容器、压敏电阻、热敏电阻及其窀电子霜件，具有高性能、高
可靠幢、体积奎等甓煮秘１。
目煎ＳｒＴｉ０３粉体的制备方法主螫有固糊反应法、液相法和气相法。固棚法虽然简单，但所得的产品
纯度较低，粒魔较大。气相法设备复杂，费掰高。而液相法～般又有溶胶一凝胶（ｓｏｌ－ｇｅｌ）法５吱喷雾半
燥法嘲、共沉淀法江一’、水热法陬砖等。采爆承热法戆铁液辖中宣接褥烈钛酸键餐体，锯＿饔钛在滚鞠中褥爨
充分混食，化学组分均一，结黼完整，粒度细，而且省去了高温煅烧工艺，实现了低温合成。除水热法外，
其它三种方法都需要滚麓工穿；喷雾予漂法窥溶茨＝凝脏法所霜蒙料必须筏在采或ｊ＃极毪贪震孛配成溶滚，…
对于钛源来说，只有采用四氯化钛或钛的烃氧化物，而且一般需要配成有机溶液，成本较岗。因此，水热
法是一种缀有潜力弱液相合成钛酸锶粉的方法，发展前景看好。本文采用水热法制褥了钦酸锶纳米颗粒，
并对不阏湿度下的产品豹性缝进行表链。
２实验部分’‘’
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在冰永浴中秘不叛的搅拌下，将貔７５ｕｏｌＴｉＣｌ。慢慢渡加入水溶渡中。并缓慢滴加４ｎｏｌＬ＂。酶Ｎａ０Ｈ，至溶
液成弱酸性或中性，将生成的凝胶甭热水水洗涤，直至滤液中用ＡｇＮ０。检测不出洗去ｃｌ一离予．再将洗涤后
酶产物耀超声耧极壤搅拌进行分数，势趣入０。７５ｍｏｉＳｔ（ＮＯ：）。魏ｌ。５ｍｏｌＮａＯＨ溶滚，褥裂蕊４１０ｒａＬ混合滚。
然后将混合液加入高压攘中，分别在８０ｏｃ和１５０ｏｃ下反应Ｉ小时，迅速通冷却水冷却至室温，浆液经过
滤、洗涤、干燥，褥到镀酸锶纳米鬏靛。
采用透射电子显微镜（ＴＥＭ，ＪＥＭ－２００ＣＸ，．强ｏＬ，１６０Ｋｖ）观测钛酸锶纳米颗粒的形貌和粒度：采甩Ｘ
射线衍射仪（ｘＲＤ，＆ｇａ：ｋｕＤ／ＭＡＸ－ＲＡ，ＣｕＫ。）检测颗粒的黼体结构，采用红外光谱仪（ＦＴＩＲ，Ｓｈｉｍａｄｚｕ
鞭Ｉ｝８４∞）检测颓粒的表面性蕨，采用ｘ射线装戆分折役《）ｈ帮ｓｐｅｃｔｒｏｍ馥Ｔ，ｌ蛰－ｏｏｋＨａｖｅａｈｓ瓣锄磁蜒麟ｓ）
梭测颗粒的成哆箝３结果与讨论
３８第九届化学前沿学科青年学者研讨会会议论支集
３结果与讨论
３．１钛酸锶纳米颗粒的形貌与粒度
一图１为钛酸锶纳米颗粒的透视电镜检趔缱罘，题墼垫堑ｌ塑则的立方体，分散性较好。８００Ｃ下得到的颗粒平均粒径为１０５ｎｍ，１５００Ｃ下得到的颗粒平均粒径为１５５ｒｉｍ，说明随着水热合成温度的升高，产物的粒度增大。图１的下部为用ＴＥＭ照片测量颗粒粒度得到的粒度分布图，从图中可以看出，１５００Ｃ下得到的钛酸锶粒度分布存在两个峰值，即１０５ｎｍ和１５５ｎｍ。１０５ｎｍ的粒度分布峰位置与低温（８００Ｃ）下得到的粒度分布峰位置接近，说明在钛酸锶水热合成过程中，颗粒的长大存在聚集生长哺１。这一点从ＴＥＭ照片（图１ｂ箭头所示）可以更清楚的看出。
３．２钛酸锶纳米颗粒的组成与结构分析
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图１钛酸锶纳米颗粒的透射电镜检测结果
ａ８０℃：ｂ１５０℃．
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图２钛酸锶纳米颗粒的Ｘ射线衍射结果
ａ８０℃｝）１５０℃．
３９
第九届纯学藩沧学科青年学者研讨会会波论文集
餮２荛铰酸键缡港颗粒魏Ｘ射线衍蔚绪巢，可以篱出承燕合藏麓钛酸键缡米颗粒为纯懿立方晶聚钛酸镰，鑫施常数ａ海０．３９３６ｎｍ，与Ｘ射线标准卡片完全祷合翻。另努，然ｘ封线荧毙势橇（Ⅺ疆≥结粱（表１）来稽，两个样品中均无其它杂质元素，ｓｒ岛Ｔｉ的摩尔拢均接近瑗论值ｌ，说明水热合成的钛酸锶纳米颡裢炎纯懿钛酸键稳。
裘ｌ繁酸镫缡米鬏救麓元豢分褥舞豢
质量孬分魄
反应澄度（℃）辍孀簿尔魄
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饕３链酸键纳采籁救鹣ＦＴＩＲ稔滩缕辩
鑫８０℃：ｂ１５０℃。
隧瓣瀑度懿拜离，衍射峰增强，主要有群方瑟的艨毽：～方匿楚毂予澄麟舞蔫，粒度磺太，搿射蜂蔓炎锐，遂一点萄由图ｌ翁透射魄镜结巢褥到证寅：另～方面，随着澄度酶升离，颗粒结晶更宠鲟，袭面缺煞减少。’
．由钛酸键纳米颗粒的红外谱图（豳３）可以看出，在波数６０３溅１处舂缀强的彳￡－ｏ键伸缩振动蜂。ｊｌ雩Ｔ－ｌＳ０。Ｃ下鬈裂静浮熬，整臻”≯更缨徽熬糖缎结构《翅雯３箭头所累）。这鸯要是卷予尺寸效应和耧粒结熬程度弓｜起携，蠹ＴＥＭ糊ＸＲＤ测试结暴露翅，８００ｃ下襻副酶样灞糙度辨曼变，ｊ、，蘩射蜂减弱。盘子颗粒艟度变夺，表面艨予数蟊增多，表蕊鹩各种缺陷嚣致界霹牵没有一个单一豹择优键振动，只有～个宽的分布，导致啜牧带鞲缨绦掩熬消失。说臻反或滚度蠢嵩霹敬健永热合成钛酸锱颗粒瓣表面缺麓减少，结鑫更宽善。４‘绪论．
，裂潮零蒸法霹臻爨褥钛酸锩缡米鬏糠，羰粒舞立蠢结梅，羧度籀瓣均匀，努敖镁较好，缝度嵩，辍癯艨尔比接近理论值１。邋过控制反应温康可以褥到不嗣粒度的钛酸键纳米颗粒一随着反应温波的井离，颗
４０
第九褥纯学蘩滚学科青年学者辑淫会会议论文集
粒狡度增大；结鑫更宠善。
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（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲａｒｅＥａｒｔｈＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ＰｅｋｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｒｉｎ９１００８７０
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳｒＴｉ０３，ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ．
’Ｐ；Ｏ．Ｂｏｘ１７１。ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＰｅｋｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７１，Ｐ．Ｒ。Ｃｈｉｎａ；Ｆａｘ：＋８６－ｔ０－６２７６５９３０；Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｃｚｈａｎｇ＠ｃｈｃｍ．ｐｋｕ．ｅｄｕ．ｃｒｌ。ＴｈｉｓｗｏｒｋｗａｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮＳＦＣ（Ｎｏ．２００２５１０３ａｎｄ２０１７１００２），ＭＯＳＴｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．２００ｌＣＢ６１０５０３），ａｎｄＣｈｉｎＡＰｏｓｔｄＯＣｔｏｒａｌＳｃ，ｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ．
钛酸锶纳米颗粒的水热合成与表征
作者：
作者单位：张士成， 李星国北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室,北京 100871
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本实验主要研究了钛酸锶粉体的制备、掺杂、成型，以及烧成工艺，最终制成具有双功能性的钛酸锶压敏陶瓷材料。具体研究内容如下：
(1)采用先进的水热合成法制备钛酸锶粉体。以Sr(NO)和Ti(OCH)为原料，NaOH为矿化剂，乙醇和去离子水为介质，在水热反应釜中，制得粒径在100 nm左右的钛酸锶粉体。扫描电镜分析，合成的粉体颗粒大小均匀，有少量团聚。
(2)粉体的掺杂。除采用传统的物理混合掺杂方法外，还初步探索性的在水热合成过程中直接进行施主和受主元素掺杂。经过X射线衍射分析，发现La、Cu均成功掺杂到合成钛酸锶粉体的晶相中。
(3)粉体的成型研究。实验中采用先进的冷等静压成型方法，与干压制得坯体烧成后的致密度相比有明显提高，并在一定程度上降低了烧结温度。
(4)烧成研究。实验中采用一次烧成法制备钛酸锶压敏陶瓷，其工艺与传统的二次烧成法相比更容易控制。烧成过程中，还原性气氛通常由H提供，这不仅增加了制备成本和工艺控制的难度，而且还存在制备过程中的安全性问题。本实验中，不通入氢气，而采用氩气和石墨结合，形成符合实验要求的还原性气氛。
(5)实验中采用LaO和NbO双施主掺杂，制得SrTiO压敏材料的综合性能为：压敏电压18V，非线性系数α为4.6，相对介电常数ε=2.7×10，介电损耗D=0.078。
3.学位论文 田江晓 水热法制备钛酸锶纳米粉体的研究 2006
钛酸锶是一种功能性粉体材料，其用途非常广泛，可用于光催化水解材料、氧敏材料、湿敏材料、热敏材料、高压电容器材料等。目前钛酸锶粉末的制备方法主要有：高温固相烧结法、水热法、化学共沉淀法、溶胶-凝胶法等。随着电子行业的发展，人们对电子陶瓷材料的性能要求越来越高，对钛酸锶系电子陶瓷合成方法方面的研究也越来越关注。
本论文采用水热法合成钛酸锶粉体材料，水热法制备的粉体成分纯度高，粒度分布窄，团聚程度轻，晶粒组分和形态可控，反应活性好，是电子陶瓷粉体理想的合成方法。
本论文以TiCl4和Sr(NO3)2·5H2O的混合前驱物为原料，以NaOH为矿化剂，利用水热合成技术制备了纳米钛酸锶粉体。利用XRD和SEM等测试手段对所制得SrTiO3粉体的晶相组成、晶粒度和晶粒形貌性质进行了分析，并详细讨论了水热反应温度、反应时间、前驱物浓度和矿化剂浓度对晶相组成及晶粒度的影响。
实验结果表明：[Ti/Sr]=0.1mol/l，[NaOH]=0.2～0.8mol/l，在180℃～240℃，保温4～8h，可得到结晶良好、分散性良好的钛酸锶粉体。
4.期刊论文 张士成. 韩跃新. 陈炳辰. 宋小平 TiO2 *nH2 O凝胶预处理对水热合成SrTiO3 粉的影响 -化学物理学报2001,14(4)
以TiCl4为钛源, 首先制备TiO2 * nH2O凝胶, 然后在80℃的水热条件下制备了SrTiO3粉.利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和红外光谱(FTIR)研究了TiO2 * nH2O凝胶水洗方式、阴离子(Cl-和NO3-)以及TiO2 * nH2O热处理对SrTiO3粉性能的影响.结果表明, 水洗和热处理都能使TiO2 *nH2O凝胶产生晶化; TiO2 * nH2O的晶化程度对产物SrTiO3颗粒的粒度和粒度分布有很大影响,以非晶质TiO2 * nH2O为钛源制备的SrTiO3颗粒粒度大且粒度分布宽.以结晶TiO2 * nH2O为钛源制备的SrTiO3颗粒粒度小且粒度分布窄,而且可以得到纳米颗粒.水热反应液相中存在Cl-或NO3-能使产物SrTiO3颗粒粒度稍有增大.综合以上结果, TiO2 * nH2O凝胶水洗对产物颗粒的影响主要是由于使凝胶产生了晶化,而由阴离子脱除产生的影响很小.因此,在不考虑阴离子对其它工程化影响(如设备腐蚀等)的前提下,可采用热处理代替水洗.
5.会议论文 杨术明. 寇慧芝 水热合成法制备纳米SrTiO3光催化剂 2009
钛酸锶(SrTiO3)具有典型的钙钛矿型结构，是一种用途广泛的电子功能陶瓷材料，具有介电常数高、介电损耗低、热稳定性好等特点，广泛应用于电子、机械和陶瓷工业。同时，作为一种功能材料，钛酸锶具有禁带宽度高(3.2eV)、光催化活性优良等特点，在光催化分解水制氢、光催化降解有机污染物和光化学电池等光催化领域也得到了广泛的应用。本文采用水热合成法，以硝酸锶和钛酸丁酯为原料，以四甲基氢氧化铵为矿化剂，在低温下合成了高纯、超细单一钙钛矿型SrTiO3粉末作为光化学电池用光催化剂。
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采用微波水热法合成了纳米晶钛酸锶钡(Ba0.5Sr0.5TiO3)粉体,通过XRD、TEM、SEM等分析手段表征粉体,研究了微波水热合成反应温度、时间和前驱物浓度对反应产物形貌、粒度的影响,获得了制备纳米晶钛酸锶钡粉体的最优工艺参数.实验结果表明:在微波水热反应温度为195℃、反应时间20～30min、前驱物浓度为0.16mol/L时获得的粉体粒径小而且均匀,粉体平均粒度为60nm.
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BaxSr1-xTiO3是BaTiO3与SrTiO3形成的固溶体，简称BST。它是一种优良的热敏材料、电容器材料和铁电压电材料，具有高介电常数、低介电损耗、居里温度随组成改变以及介电常数随电场的非线性变化等特点，在超大规模动态存储器、微波调谐器等领域具有广阔的应用前景，成为集成器件领域最广泛研究的材料之一。
目前，BST粉体的制备方法有：固相法，熔融法，共沉淀法，溶胶凝胶法，水热法，其中水热法制成的纳米粉体成分纯度高，粒度分布窄，团聚程度轻，晶粒组分和形态可控，有利于掺杂，反应活性好，是电子陶瓷粉体理想的合成方法。
本实验以TiCl4、BaCl2·2H2O和Sr(NO3)2的混合前驱物为原料，KOH为矿化剂，利用水热合成技术制备了纳米级钛酸锶钡粉体。利用XRD、TEM、SEM、IR等分析测试手段对所制得BST粉体的进行了晶相组成、晶粒度、晶粒形貌等性质进行分析，并详细讨论了水热反应温度、反应时间、前驱物浓度、Ti/Bi摩尔比、矿化剂浓度等对晶相组成及晶粒度的影响。
实验结果表明：Ba/Ti=1/3，Sr/Ti=4/5或者Ba/Ti=3，Sr/Ti=1/4在200～240℃时保温4个小时分别得到较纯的Ba0.5Sr0.5TiO3和Ba0.77Sr0.23TiO3。TEM结果表明，水热条件下得到的钛酸锶钡粉体为钙钛矿状结构，具有各向异性，粒径在20～40nm之间。此外，本论文在1280～1310℃温度范围了内烧结了BST陶瓷片，在该温度下烧成的陶瓷，陶瓷生长纹清晰、规则，粒径分布也较为均匀，晶粒边界规则光滑。粒径为3～5um
测试了BST陶瓷介电常数与介电损耗在室温下随极化温度，频率，偏置电场呈非线性关系。BST材料的Curie温度随Sr/Ba比呈规律性变化，其变化趋势基本遵循Jaffe提出的近似公式。
8.学位论文 杨忠波 纳米晶钛酸锶钡的微波水热合成工艺及机理研究 2006
钛酸锶钡(BST)陶瓷粉体广泛应用于陶瓷电容器、热敏电阻、移相器、压电陶瓷等，是一种重要的电子陶瓷材料。微波水热法是近几年才在国际上展开研究的一种纳米粉体制备新方法，具有反应温度低，反应时间短的优点，并使最终产物出现新相，制备出结晶完好、粒径分布均匀的粉体，因此已引起广泛重视。
@@ 本文旨在探索纳米晶钛酸锶钡(BST)陶瓷粉体的微波水热合成新方法、新路线，优化其合成条件，研究粉体质量对陶瓷显微结构和性能的影响；同时探讨了纳米晶钛酸锶钡粉体在微波水热条件下的形成机理以及微波加速反应机理，取得了一些工作进展，归纳起来，可概括为以下四个部分：
@@ 1.设计了可行的微波水热合成新路线，合成了纳米晶BST粉体，研究了反应时间、反应温度和溶液浓度等对产物形貌、粒度的影响，获得了制备纳米晶BST粉体(Ba0.5Sr0.5TiO3、Ba0.6Sr0.4TiO3)的最优化微波水热合成工艺参数，并与常规水热法制备BST粉体作了适当的比较。结果表明：在微波水热反应温度为195℃、反应时间20～30min、摩尔浓度比Ba(NO3)2/Sr(NO3)2/Ti(C4H9O)4=4:4:1、浓度[Ba(NO3)2]=0.16mol/L，[KOH]=0.6mol/L时能获得粉体粒径小而且均匀，平均粒径为60nm的Ba0.5Sr0.5TiO3,在微波水热合成温度为195℃，反应时间20～30min，摩尔浓度比
Ba(NO3)2/Sr(NO3)2/Ti(C4H9O)4=3:2:1，浓度[Ba(NO3)2]=0.12mol/L，[KOH]=0.6mol/L时能获得粉体分布均匀，结晶完好，平均粒径为50nm的Ba0.6Sr0.4TiO3粉体；与常规水热法相比，微波水热法可以大大降低合成反应时间。
@@ 2.尝试采用常规烧结陶瓷工艺将微波水热法所制得的部分Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)粉体烧结成瓷，对样品的介电性能进行了测试，并与固相反应法获得的样品进行了性能上的对比，实验结果表明：与固相反应法相比，微波水热法获得的Ba0.6Sr0.4TiO3粉体较细，其合成温度和烧结成瓷温度大大降低，分别为195℃和1230℃，可以获得晶粒尺寸在3um以下的陶瓷，BST陶瓷的相对介电常数和介电损耗降低。
@@ 3.采用微波烧结(MS)方式将微波水热法所制得的部分Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷粉体烧结成瓷，对样品的介电性能进行测试，并与常规烧结陶瓷工艺进行了对比，实验结果表
明：采用微波烧结降低了烧结时间，获得的陶瓷晶粒尺寸较小，分布也较均匀，材料的介电损耗大幅降低。@@ 4.引入负离子配位多面体生长基元理论模型，对微波水热条件下纳米晶钛酸锶钡晶粒成核生长机理以及微波加速反应机理进行了探讨。
@@关键词：微波水热，钛酸锶钡，纳米粉体，钛酸锶钡陶瓷，介电性能
9.期刊论文 邵义. 李娅楠. SHAO Yi. LI Ya-nan 水热法制备钛酸锶纳米粉体的性能 -沈阳工业大学学报2008,30(5) 以Sr(NO3)2和Ti(OC4H9)4为主要原料,以NaOH为矿化剂,在175℃下反应60min,水热合成了颗粒大小均匀,粒度约在100 nm的SrTiO3纳米粉体.将Ti(OC4H9)4先溶于无水乙醇中,再与NaOH反应生成前驱物TiO(OH)2,在80℃下热处理2 h,可以大大减少产物中的杂质相,得到纯度较高的SrTiO3粉体.由XRD图谱分析发现,在合成过程中加入机械搅拌得到的粉体,晶化更完全.由此粉体制备的SrTiO3压敏陶瓷材料经电性能测试,其压敏电压为18 V,非线性系数为4.6,介电损耗为0.078,相对介电常数ε=2.7×104.
10.学位论文 夏昌奎 ZnO、SnO等功能纳米材料的水热合成、表征与性能研究 2009
低维功能纳米材料在催化、光电、气敏、磁性以及锂电池等领域有着广泛的应用前景。发展新的合成方法，探索其生长机制，从而获得具有特定尺寸、形貌、维度、单分散性等的纳米材料，对于深入系统地研究纳米材料与性能的关系，并进一步实现纳米材料的组装，构建功能纳米结构体系，最终使纳米材料进入应用领域具有重要意义。本论文就ZnO、SnO2等功能纳米材料的水热调控合成及其相关性质进行了研究，对纳米材料的形成机制、材料尺寸形貌等与性能之间的关系进行了有益探索。
结合微波辐照和水热方法各自的优点，发展了无金属催化剂、表面活性剂或模板的低温/低压微波-水热法来制备ZnO纳米材料。同时系统研究了微波-水热法在两种制备模式-即控温模式和控压模式下不同工艺参数-即控温模式下的水热温度、锌离子浓度（[Zn2+]）、水热釜填充比、反应时间以及控压模式下的水热压力、锌离子浓度（[zn2+]）、水热釜填充比、反应时间对所制备的ZnO纳米晶的物相组成、微观结构和性能的影响。结果表明：在不同的微波水热条件下，微波-水热法均可以合成出具有新颖三维形貌且结晶完全的单晶ZnO纳米结构。根据实验现象和结果，提出了不同形貌ZnO-维纳米结构的形成机理-“定向粘附”机理。通过研究不同形貌ZnO-维纳米结构的光学性质，发现了ZnO纳米晶光学带边出现红移，探讨了ZnO纳米晶光学带边出现红移的可能原因-晶粒尺寸减小到纳米级导致的纳米晶的内应力增加而产生的红移因素超过尺寸减小导致的量子尺寸效应而产生的蓝移因素。采用简单且可行的X-射线衍射技术粗略计算了导致ZnO纳米晶的禁带宽度变窄的内应力的大小，计算结果表明其值在100-830MPa范围内。微波-水热合成路线具有容易控制，重复性好的特点，且发展成大规模生产是可行的。微波在合成复杂ZnO纳米结构中起非常重要的作用。这些复杂的ZnO三维形貌可以作为很有潜力的候选者用于基础研究和功能应用，微波-水热法也有望被用于合成其它形式的各种纳米结构材料。
采用基于在水热合成的过程中发生于液相、固相和溶液相界面处的相扩散和分离机制的液相-固相-溶液相（Liquid-Solid-Solution，LSS）法成功地制备出具有规则形状的SnO2纳米晶。所制备的SnO2是由直径约为9nm的具有规则形状的SnO2纳米晶形成的；SnO2纳米晶存在明显的团聚，团聚体的平均颗粒为300nm；随着水热反应温度的升高和[Sn4+]离子浓度的增加，SnO2纳米晶的晶粒尺寸增大；随着水热釜填充比的增大，SnO2纳米晶的晶粒尺寸先增大，后减小。制备SnO2纳米晶的最佳反应条件为：水热反应温度为：160℃，[Sn4+]离子浓度为：0.15mol/L，填充比为：80％。
发展了LSS法制备SmS，La（OH）3，PbS，羟基磷灰石，铁酸镧和钛酸锶纳米晶的初步研究。采用LSS法以SmCl3·6H2O、Na2S2O3·5H2O或硫代乙酰胺为主要原料制备出比较纯净的SmS晶体，合适的制备条件为n（Sm）：n（S）=1：4、pH值为3.17、水热温度为180℃。采用完全类似的步骤，制备出晶粒尺寸分别为11.4nm和57.7nm的La（OH）3和PbS纳米晶。通过这些新型纳米材料的合成，发展了一条简单有效的制备低维功能纳米结构的途径，并为新的合成方法学的建立奠定了基础。
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下载时间：2010年11月7日