草酸鹽熱分解法合成鋰取代錳系鐵氧體

鋰取代錳系鐵氧體的合成及前驅(qū)體熱分解動(dòng)力學(xué)研究

1完整版課件ppt主要內(nèi)容1.選題背景2.課題內(nèi)容3.合成路線4.產(chǎn)品的表征5.創(chuàng)新與展望2完整版課件ppt1.選題背景鐵氧體是一類重要的合成磁性氧化物，它有幾種不同的晶體結(jié)構(gòu)。在這些結(jié)構(gòu)中，尖晶石型是一種最重要的結(jié)構(gòu)。尖晶石型鐵氧體已被廣泛用于鐵磁流體、磁藥傳送、熱療、磁高密度信息貯存、催化劑、能量貯存和氣體傳感器。3完整版課件ppt其中，錳系鐵氧體由于具有成本低、性能高等特點(diǎn)，已成為研究的熱點(diǎn)。由于Mn0.4M0.6Fe2O4(M=Ni2+、Zn2+、Cu2+)納米晶具有較錳鐵氧體更高的比飽和磁化強(qiáng)度及其它更優(yōu)異的性質(zhì)，因此納米晶Mn0.4M0.6Fe2O4(M=Ni2+、Zn2+、Cu2+)的合成研究一直受到人們的極大關(guān)注。1.選題背景4完整版課件ppt為了進(jìn)一步改善鐵氧體的電磁性能，研究表明，除了合理的主成分配方外，還與所添加的雜質(zhì)元素有密切的關(guān)系。鋰離子正成為改善鐵氧體電磁性能有前途的添加劑,但目前鋰取代鐵氧體的品種不同，同時(shí)現(xiàn)有的制備工藝仍有待進(jìn)一步完善或創(chuàng)新。目前，還未見用草酸鹽前驅(qū)體熱分解法合成摻鋰的錳系鐵氧體的報(bào)道。因此，值得用該法開展合成研究。

1.選題背景5完整版課件ppt2.課題內(nèi)容課題主要內(nèi)容包括：以Li2C2O4、FeC2O4·2H2O、MnC2O4·2H2O、ZnC2O4·2H2O、CuC2O4·2H2O、NiC2O4·2H2O為原料，合成3種鋰取代的錳系鐵氧體（每人負(fù)責(zé)一種）：①Li0.5xMn0.4Zn0.6-xFe2+0.5xO4(0.0≤x≤0.4);②Li0.5xMn0.4Ni0.6-xFe2+0.5xO4(0.0≤x≤0.4);③Li0.5xMn0.4Cu0.6-xFe2+0.5xO4(0.0≤x≤0.4)，考察組成、研磨時(shí)間、煅燒溫度、煅燒時(shí)間等因素對(duì)產(chǎn)品晶相、粒徑及磁性能的影響。采用熱重（TG）技術(shù)研究鐵氧體前驅(qū)體熱分解動(dòng)力學(xué)，確定熱分解過程的動(dòng)力學(xué)參數(shù)和機(jī)理。6完整版課件ppt研缽研磨前驅(qū)體Li0.5xMn0.4Zn0.6-xFe2+0.5xO4(0.0≤x≤0.4)或Li0.5xMn0.4Ni0.6-xFe2+0.5xO4(0.0≤x≤0.4)或Li0.5xMn0.4Cu0.6-xFe2+0.5xO4(0.0≤x≤0.4)

不同溫度煅燒MnC2O4·2H2O

Li2C2O4

FeC2O4·2H2O

ZnC2O4·2H2O或CuC2O4·2H2O或NiC2O4·2H2O

2.13.合成路線FeSO4溶液MnSO4溶液ZnSO4溶液或CuSO4溶液或NiSO4溶液加熱至80℃

Na2C2O4溶液攪拌①靜置至室溫

②過濾70℃烘干LiOH?H2O、

H2C2O4?2H2O

蒸發(fā)皿

①蒸餾水30mL

②水熱加熱至蒸干100oC下烘干

7完整版課件ppt4.產(chǎn)品的表征（1）TG/DSC分析通過不同升溫速率下的TG/DSC曲線，研究前驅(qū)體的熱分解動(dòng)力學(xué)，從而獲得前驅(qū)體熱分解活化能，指前因子，分解機(jī)理函數(shù)，熱力學(xué)參數(shù)（ΔS≠、ΔH≠、ΔG≠）。通過曲線還可了解前驅(qū)體的熱過程，并且與理論過程相比較。（2）DSC/XRD分析通過DSC技術(shù)研究鐵氧體的結(jié)晶過程動(dòng)力學(xué)，從而獲得結(jié)晶過程活化能及結(jié)晶機(jī)理。XRD技術(shù)用于晶態(tài)物質(zhì)的物相分析及晶相結(jié)構(gòu)的確定，同時(shí)能確定鐵氧體的粒徑及結(jié)晶度大小，應(yīng)用其可了解摻雜元素、煅燒溫度及時(shí)間對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、結(jié)晶度的影響。8完整版課件ppt（3）SEM分析通過SEM技術(shù)，可以看出煅燒產(chǎn)物的形貌及晶粒大小。（4）VSM分析使用VSM技術(shù)得到煅燒產(chǎn)物的磁滯回線圖，從而得到鐵酸鹽的比飽和磁化強(qiáng)度。4.產(chǎn)品的表征9完整版課件ppt5.創(chuàng)新與展望

由于鐵氧體磁性納米材料是一類具有廣泛用途的新型功能材料，目前國(guó)內(nèi)外已通過多種方法合成多種復(fù)合型的鐵酸鹽納米材料。但目前還未見用草酸鹽前驅(qū)體熱分解法合成摻鋰的錳系鐵氧體的報(bào)道，所以本課題的目的在于研究采用工藝較簡(jiǎn)單易行的新方法合成顆粒一致性好、性能穩(wěn)定的軟磁材料，并對(duì)合成反應(yīng)過程運(yùn)用動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行量化