二氧化硅包覆钛酸钠讲述.ppt

SiO2表面包覆改性BaTiO3 丛兴运 11.29 SiO2表面包覆改性BaTiO3 纳米颗粒的包覆 陶瓷超级电容器发展 Company Logo 陶瓷超级电容器的发展 镍氢电池耐过充过放能力强，但其比能量密度不高。锂电池虽具有比能量密度大、环保、价格便宜等优点但也存在稳定性安全和生产成本等问题。燃料电池能量密度大，然而价格不菲。超级电容器具有极其优良的充放电性能，使用寿命长，不污染，比功率密度大，但比能量密度低。因此陶瓷超级电容器比能量高，循环寿命长，充电时间快的特点，具有很好的前景。 纳米颗粒的包覆 纳米颗粒的包覆 结论 粉体的包覆方法及应用 粉体颗粒表面包覆机理 粉体的表征方法 Company Logo 纳米颗粒的包覆 粉体颗粒表面包覆机理 化学键作用机理 静电相互作用机理 吸附层媒介作用机理 1 3 2 SiO2, TiO2这类无机氧化物微粒子，在水中可与水分子发生水合作用，产生羟基，如硅溶胶粒子表面的硅醇基,这些基团容易和高分子链上所带的一些官能团（如－ＣＯＨ、－ＯＨ等），及其他无机粒子表面的羟基发生化学作用，使二者形成化学键。 化学键作用机理 静电相互作用机理 SiO2, TiO2这类无机氧化物粒 子 与 水 接 触 发 生 水 合 作用，产生羟基，羟基解离使表面带电。粒子表面电位随ｐＨ 值变化，如 SiO2在低 ｐＨ 值时，由于质子的加入带正电；在高ｐＨ 值时，由于 ＯＨ－的加入带负电。利用带有相反电荷的２种无机粒子的静电作用可以实现包覆。 吸附层媒介作用机理 用有机表面活性剂对无机粒子进行表面吸附处理，使其表面包覆一层有机吸附层，用经过这样处理的粒子作核，进行有机单体的聚 合，可 获 得 复 合 胶 囊 化 粒 子 包覆粉体的表征方法 直接表征 间接表征 透射电镜TEM SEM AFM STEM 扫描隧道显微镜STM 直接表征手段可以清楚地观察到表面包覆材料的表面形貌、 状态 红外光谱（ＦＴＩＲ）、Ｘ射线光电子能谱ＸＰＳ 俄歇能谱（ＡＥＳ） 拉曼光谱（Ｒａｍａｎ） 电子自旋共振（ＥＳＲ）核磁共振（ＮＭＲ） 对于界面之间的相互作用、包覆层的结构以及包覆前后颗粒性质的变化 粉体的包覆方法和应用 经MgTiO3表面包覆 后的 BaTiO3表面电位变大，进一步说明在 BaTiO3表面已经包覆MgTiO3，改变了BaTiO3表面结。通过感光乳剂技术和喷雾干燥法，用 Ｂａ、Ｃａ、Ｓi,Ｔi作为包覆成分来包覆 BaTiO3，并研究了其材料的性质及包覆成分对 BaTiO3烧结行为的影响。报道了将２％（质量分数）的ZrO2与高纯BaTiO3球磨混合后，通过 ＴＥＭ 分析表明芯－壳结构的形成与高温煅烧过程中ZrO2对作为核的 BaTiO3颗粒的扩散有关 机械法混合法和共沉淀包覆法制备的 MgO 掺杂BaTiO3 粉体，研究MgO 包覆对 BaTiO3 的介电性能、 微观形貌以及烧结性能的影响。由图４可以看出，MgO 包覆BaTiO3 形成的芯－壳结构比较明显， 晶粒尺寸比较均匀，且 MgO 壳 层 边 界 比 较窄. （１）包覆研究多侧重于对工艺参数的探讨，对机理认识不够深入。 （２）复合粉体的包覆研究工作还未很好的展开。 （３）对表面包覆层的结构形态以及产物粒子的性能与应用研究较少。 （４）在超细粉体的制备和应用方面，对于芯－壳结构形成与 改性机理及包覆形成有序排列壳层的深入研究尤为迫切。 （５）单纯的某种包覆法总是存在一些弊端，因此将２种或多种包覆 法相结合，进一步摸索与开发更多有效的制备芯－壳结构的方法和工 艺尤为迫切 结论 SiO2表面包覆改性BaTiO3 正硅酸四乙酯