Механизм синтеза нанокристаллического твердого раствора ЦТС из оксалатного прекурсора

Abstract

Представлены результаты исследования термического разложения оксалатного прекурсора морфотропного твердого раствора ЦТС Рb(Zr0.52Ti0.48)O3 методами рентгенофазового анализа и термогравиметрии. Оксалатный прекурсор Pb[(Ti0,48Zr0,52)(C2O4)3]∙4H2O получен методом осаждения, используя как стартовые материалы тетрахлорид титана TiCl4, оксихлорид циркония ZrOCl2∙8H2O, нитрат свинца Pb(NO3)2, щавелевая кислота H2C2O4∙2H2O и 25% водный раствор аммиака NH3. Согласно данным термогравиметрии потеря молекул воды из оксалатного прекурсора происходит до 200°С, скорость разложения резко возрастает после потери первой из трех оксалатных групп около 360°С, а разложение всех оксалатных лигандов завершается при 450°С. Рентгеновские дифрактограммы образцов прекурсора, прошедших термообработку в течение 1 ч при разных температурах, подтверждают полное разложение оксалатных групп до 350 °С, после чего наблюдается появление слабо кристаллических PbO, а также 2PbO•PbCO3 и 2PbCO3•Pb(OH)2. Псевдокубическая перовскитовая фаза появляется при 450 °C. Дальнейший рост температуры одностадийной термообработки ведет к образованию хорошо кристаллизованного и высокодисперсного перовскитового твердого раствора Рb(Zr0.52Ti0.48)O3 в диапазоне 500-600°C.