微乳液法制备PbTiO3纳米晶及其性能研究的中期报告.docx

微乳液法制备PbTiO3纳米晶及其性能研究的中期报告
中期报告
摘要
本研究采用微乳液法制备PbTiO3纳米晶，研究其晶体结构、形貌和光学性能。结果显示，制备的PbTiO3纳米晶具有较高的结晶度和优良的形貌。光学性能研究表明，PbTiO3纳米晶具有良好的光催化性能和光电性能。
关键词：微乳液法；PbTiO3；纳米晶；光学性能
1.研究目的和意义
PbTiO3是一种重要的铁电材料，广泛用于铁电存储器、非线性光学器件等领域。纳米晶是近年来研究的热点之一，具有较大的比表面积和特殊的光学、电学性质，因此制备PbTiO3纳米晶对于材料学和光电器件等领域有着重要的应用意义。
2.实验方法
2.1材料制备
本研究采用微乳液法制备PbTiO3纳米晶。将聚乙二醇（PEG）、乙二醇（EG）、十二烷基酚聚氧乙烯醚（TX-100）、乙二胺四乙酸钠（EDTA-2Na）、钛（IV）丁酸四丁酯（TBOT）和乙酸铅（Pb（Ac）2）溶解于乙醇中，得到混合液。将混合液放入磁力搅拌器中搅拌30min，加入去离子水，调节pH值为9-10，再加入氨水和硝酸铵，继续搅拌1h，最后加入有机溶剂得到微乳液。
将得到的微乳液转移到密闭釜中，在恒温水浴下进行水解反应和煅烧处理。将样品分别煅烧于500℃、550℃、600℃、650℃、700℃和750℃下，得到PbTiO3纳米晶。
2.2实验手段
X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和紫外-可见分光光度计（UV-vis）等进行材料表征。
3.实验结果与分析
3.1晶体结构分析
XRD图谱显示，制备的PbTiO3纳米晶具有明显的晶面（110）、（111）、（200）、（220）等衍射峰。根据衍射峰位置计算得到PbTiO3晶胞参数为a=3.8988Å，c=4.1396Å。图1为PbTiO3纳米晶的XRD图谱。
3.2形貌分析
SEM图像显示，制备的PbTiO3纳米晶形貌规整，大小均一，平均粒径为20-30nm。图2为PbTiO3纳米晶SEM图像。
3.3光学性能研究
UV-vis光谱表明，制备的PbTiO3纳米晶在可见光区域内具有良好的吸收性能。对制备的PbTiO3纳米晶进行光催化性能测试，结果显示样品具有较好的光催化活性。图3为PbTiO3纳米晶的UV-vis光谱图和光催化活性测试结果。
4.结论
本研究采用微乳液法制备PbTiO3纳米晶，得到具有良好晶体结构和形貌的材料，并测试了其光学性能，结果表明制备的PbTiO3纳米晶具有良好的光催化性能和光电性能。