47
необходима для растворения оксида редкоземельного металла) и
перемешивают до полного растворения. Органический полимерный
комплекс, содержащий ионы бария, олова и РЗМ,
был приготовлен
добавлением в исходный раствор лимонной кислоты и затем этиленгликоля
(соотношение 1:1). При этом соотношение количества лимонной кислоты к
общему количеству ионов металлов составило 3:1, что связано с тем, что
металлы образуют комплекс с лимонной кислотой состава MK
3
(М - металл,
К – лимонная кислота). После добавления в раствор этиленгликоля проводят
нагревание до температуры 100
0
С, при которой происходит образование
прозрачного
раствора, затем – до 200
0
С, при которой идет реакция
полиэтерификации за счет взаимодействия свободных карбоксильных групп
лимонной кислоты и гидроксильных групп этиленгликоля, в результате чего
образуется твердая полимерная резина. При температуре выше 400
0
С
полимерная структура разрушается и образуется продукт разложения - пепел.
Для выжигания из него микрочастиц углерода пепел отжигают при 550
0
С.
Образующийся полупродукт содержит смесь простых оксидов и продукта –
сложного оксида. Для полного превращения полупродукта в синтезируемый
сложный оксид проводят его отжиг при температуре 750
0
С. Размер частиц
порошков, полученных по этой методике, составляет 15 -16 мкм (рис. 14).
49
Отжиг при более высокой температуре приводит к укрупнению частиц,
но даже при 1200
0
С размер частиц не превышает 35 нм.
В литературе также описано получение пиролизом полимерно-солевой
композиции
твердого раствора BaPr
0,7
Ga
0,3
O
3-δ
. В данном случае в качестве
исходных материалов использовали оксиды неодима и празеодима и
карбонат бария. После растворения их в азотной кислоте добавляли
этилендиаминтетрауксусную кислоту, нейтрализовали
раствор аммиаком,
после чего добавляли полимер - акриламид и бисакриламид. Смесь
нагревали до 80
0
С, при этой температуре буквально за несколько секунд
происходила полимеризация, в результате
которой образовывался
полимерный гель. Гель нагревали до полного обезвоживания, после чего
отжигали 10 часов при температурах 900 - 1000
0
С для выжигания частиц
углерода и завершения синтеза. В результате
получили нанопорошок с
размером частиц не более 90 нм, рис. 15.
Рис. 15. Нанопорошок BaPr
0,7
Ga
0,3
O
3-δ
, полученный методом пиролиза
акриламидного полимера после отжига при 1110
0
С в течение 30 часов.
50
Преимущество метода пиролиза полимерно-солевых композиций
состоит в том, что он позволяет синтезировать очень мелкие однофазные
порошки, приготовление которых обычно или не
требует дополнительного
отжига, или отжиг проводят при умеренных температурах и небольших
временах. Размер частиц порошков варьируется от 60 до 100 нм. Для данного
метода характерна невысокая температура синтеза, он экспрессен и прост в
проведении.
Достарыңызбен бөлісу: