Tổng hợp BaTiO3 với cỡ hạt và cấu trúc xác định bằng phương pháp hóa học

Abstract

Tổng hợp, điều chế BaTiO3 dựa trên phản ứng đồng kết tủa muối oxalat có thành phần cation đúng tỷ lệ trong công thức phân tử (Ba/Ti = 1/1). Sản phẩm BaTiO3 thu được có kích thước hạt đồng nhất với cỡ hạt nhỏ hơn 1 micromet, không lẫn tạp chất cacbonat, sẽ là tiền chất để chế tạo các lớp màng BaTiO3 cho ứng dụng. Nghiên cứu qúa trình chuyển hóa BTO thành BaTiO3 bằng phân tích nhiệt vi sai và nhiễu xạ tia X theo sự biến thiên của nhiệt độ cho phép kiểm soát tính chất của vật liệu thông qua quy trình xử lý nhiệt. Điều chế vật liệu BaTiO3 thông qua phương pháp thủy nhiệt có thành phần tỷ lệ cấu trúc xác định và gần bằng 1 trong điều kiện tổng hợp: nhiệt độ phản ứng 150 độ C, thời gian phản ứng 7 giờ, pH13 và tỷ lệ đầu 1.6=Ba/Ti=1.8. Sản phẩm BaTiO3 thu được có hình thái học đồng đều, kích cỡ hạt đồng nhất (80-100nm). Phân tích Rietveld cho phép tính toán cấu trúc sản phẩm thu được từ thực nghiệm với các cấu trúc tinh thể dạng lập phương và tứ phương. Đo hệ số áp điện và nhiệt độ chuyển pha Curie của các sản phẩm BaTiO3 cho thấy các giá trị: E(tại Tc)=6320 và Tc=109 độ C