[发明专利]一种Li掺杂SrTiO3正方体纳米颗粒的制备方法及产物

说明书

本发明涉及一种Li掺杂SrTiO₃正方体纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：1)以硫酸钛和氢氧化钾为原料，制备钛的氢氧化物沉淀；2)分别配制硝酸锶溶液、硫酸锂溶液、氢氧化钾溶液；所述硝酸锶溶液的摩尔浓度0.1～0.3mol/L，硫酸锂溶液的摩尔浓度为0.3～0.5mol/L，氢氧化钾溶液的摩尔浓度为0.5～1.5mol/L；3)将钛的氢氧化物沉淀、硝酸锶溶液、氢氧化钾溶液和硫酸锂溶液搅拌混合得到前驱体，进行水热反应，过滤，清洗，干燥得到Li掺杂SrTiO₃正方体纳米颗粒。该制备方法过程简单，形貌易于调控，产物具有优异的光致发光性能，且应用广泛。

技术领域

本发明涉及无机材料合成领域，具体涉及一种Li掺杂SrTiO₃正方体纳米颗粒的制备方法及产物。

背景技术

钙钛矿型复合氧化物钛酸锶(SrTiO₃)是一种优良的电子陶瓷材料，属于钛酸盐系列电子陶瓷粉体的主要成员。SrTiO₃粉体材料具有优良的物理和化学性质，如介电常数高、折射指数高、介电损耗低、禁带宽度高、光催化活性好、高耐电压强度等。因此钛酸锶(SrTiO₃)广泛用于电子、光催化和陶瓷行业，用来制造氧敏元件、晶界层电容器和光催化电极材料等。

目前制备钛酸锶粉体的主要方法有四种：高温固相烧结法、水热法、化学共沉淀法、溶胶-凝胶法。其中，固相法制备得到的钛酸锶粉体往往会存在粉体粒径大、团聚严重、杂质含量高、反应温度高等问题，现代科技的发展，对钛酸锶粉体材料的形貌和粒径的要求越来越高，需要对钛酸锶的合成进行多种多样的调控，以此制备出粒径细小均匀、分散性好的钛酸锶粉体材料。

中国发明专利(CN 105883910 A)公开一种钙钛矿SrTiO₃多孔纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：1)以硫酸钛和氢氧化钾为原料，制备钛的氢氧化物沉淀；2)分别配制硝酸锶溶液、氢氧化钾溶液和硝酸锂溶液；3)将钛的氢氧化物沉淀、硝酸锶溶液、氢氧化钾溶液和硝酸锂溶液混合，进行水热反应，得到钙钛矿SrTiO₃多孔纳米颗粒。步骤2)中使用硝酸锂溶液，在水热过程中引入的NO₃^-，与氢氧化钾溶液中的K⁺得到KNO₃，而KNO₃的电离平衡常数较大，因此在水热反应过程中进入SrTiO₃颗粒的K⁺更多，掺杂硝酸锂形成的SrTiO₃的孔道会贯穿整个纳米颗粒。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种Li掺杂SrTiO₃正方体纳米颗粒的制备方法及产物，制备过程简单，形貌易于调控，具有优异的光致发光性能，且应用广泛。

本发明所提供的技术方案为：

一种Li掺杂SrTiO₃正方体纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：

1)以硫酸钛和氢氧化钾为原料，制备钛的氢氧化物沉淀；

2)分别配制硝酸锶溶液、硫酸锂溶液、氢氧化钾溶液；所述硝酸锶溶液的摩尔浓度0.1～0.3mol/L，硫酸锂溶液的摩尔浓度为0.3～0.5mol/L，氢氧化钾溶液的摩尔浓度为0.5～1.5mol/L；

3)将钛的氢氧化物沉淀、硝酸锶溶液、氢氧化钾溶液和硫酸锂溶液搅拌混合得到前驱体，进行水热反应，过滤，清洗，干燥得到Li掺杂SrTiO₃正方体纳米颗粒。