[发明专利]一种纳米镧锶锰氧化物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化物的制备方法，尤其涉及一种钛矿结构的纳米氧化物的制备方法。

背景技术

纳米镧锶锰氧化物(La_1-xSr_xMnO₃)类材料是一类用途十分广泛的功能材料，该材料具有钙钛矿的晶相结构，现主要用作磁电阻。由于磁电阻材料具有很大的应用前景，目前已被制成信息存储系统中的磁头、磁电阻存储器、汽车用传感器以及用于测量、控制位置、角度、速度、转速、电流等多种通用磁电阻效应器件。另一应用是磁制冷方面的应用，这类材料可作为高温，尤其是室温磁制冷材料而应用于医疗卫生，航空航天，汽车等行业。这类材料还具有耐强酸、耐水气、耐高温等化学性能，并凭借其成低廉的特点，在今后的研发过程中很有可能成为测辐射热仪器件的优选材料。总之，纳米镧锶锰氧化物是一种具有广泛应用前景的材料。

现有制备La_1-xSr_xMnO₃粉体的方法如下几种：

1)固相反应法

是一种传统的粉体化工艺，主要是将纯的La₂O₃、SrCO₃和MnO₂按一定化学计量比称量，再球磨，然后热处理。固相法工艺流程简单，是生产常规La_1-xSr_xMnO₃粉的工业方法，但其要求在1000℃以上的高温下进行，反应时间长达10小时以上；生产的La_1-xSr_xMnO₃粉体粒径为微米级，偏大，且粒度分布宽，难以达到满意的粒度；而且不易得到单相的钙钛矿结构。

2)溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶法是将无机盐或金属醇盐水解，然后使溶质聚合凝胶化，或者在金属无机盐的水溶液中加入一定量的有机酸作配体，以无机酸碱调节体系的PH值，缓慢蒸发得到凝胶，再将凝胶干燥、焙烧，得到纳米粉体的方法。比如以La(NO₃)₃、Sr(NO₃)₂和Mn(NO₃)₂为原料，加入适当的柠檬酸，再用氨水调节体系的PH值，然后制得。

该方法反应温度低，合成的粉末均匀性好，粒径小。但生产工艺复杂；以金属醇盐作原料，成本较高，且醇盐有较大毒性，对人体健康有害，易造成环境污染；在非氧化物气氛下有机配位体中的碳配位体不易除去，从而增加了所制备粉体中杂质的含量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米镧锶锰氧化物粉体的制备方法，该制备方法工艺简单、环境污染小，制备成本低；制得的产物微粒均匀、杂质含量低，性能稳定；制备过程易于控制，适用于工业化生产。

本发明实现其发明目的，所采用的技术方案是：

一种纳米镧锶锰氧化物的制备方法，该材料的分子式为La_1-xSr_xMnO₃0.15≤x≤0.5，其具体步骤为：

A、按0.25-0.425∶0.15-0.5∶1的摩尔比选取La₂O₃、Sr(NO₃)₂和Mn(NO₃)₂；选取的La₂O₃溶于浓度为30％-35％的稀HNO₃中，且HNO₃与La₂O₃的摩尔比为2∶1；得到溶液，待溶液澄清后，依次将Sr(NO₃)₂、Mn(NO₃)₂加入溶液中搅拌，并同时加入聚乙二醇，聚乙二醇与稀HNO₃的摩尔比为1∶2-3，得到前驱溶液；

B、将作为沉淀剂的NH₄OH溶液导入滴定容器中，NH₄OH与La³⁺、Sr²⁺、Mn²⁺金属离子摩尔数之和的摩尔比为1.02-1.06∶1；再将滴瓶中的NH₄OH溶液逐滴滴入A步的前驱溶液中，并同时搅拌，搅拌转速400-1000r/min，滴完后，沉淀1-5小时，沉淀温度0-40℃，得到悬浊液；