电化学合成TiO2ZrO2超细复合粉体.pdfVIP

第24卷专辑 中国稀土学报 2006年lO月 V01．24$pee．Issue IOURNALOFTHECHINESERAREEARTHSOCIETY Oct2|∞6 电化学合成Ti02／Zr02超细复合粉体 张雄飞”，谢刚2，王成峰1 (1．长沙理工大学化学与环境工程系，湖南长沙410076；2．昆明理工大学材料与冶金工程学院， 云南昆明650093) 粉体．以XRD对粉体进行表征发现，不经热处理，粉体中即禽有金红石型二氧化钛和四方相二氧化锆，而在1000C温度下处理3h，就 获得了ZrTiO．复合粉体。 关t词：电化学合成；Ti02／Zx02复合粉体 中圈分类号：TFl23．131文献标识码：A文章镇号：1000-4343(2006)-0303．03 Zr02、Ti02陶瓷由于其诱人的特性而引起陶电极电势，同时提高了析氧电极电势，使得在同 瓷材料工作者的广泛兴趣。Zr02．Ti02复合氧化物样条件下析氧电极电势高于析氯电极电势，维持 陶瓷既是一种具有高强度的微波介电陶瓷，也常 一定的外加电势，使得阳极析氯过程比析氧过程 常用作催化剂的载体。但之有关制备与性能研究 优先进行，过程中保持一定强度的搅拌，随着电 的报道较少。Bhattacharya等人【l】用溶胶一凝胶法制解的进行，溶液pH值缓慢升高，电流缓慢下降， 侍电流密度下降到1A，dm2时，停止电解，这时可 备了复合晶态微球。Park等人口佣金属盐(ZrOCl2 以得到一清亮无色的胶体溶液。洗涤净化后送冷 ·8H20和riCh)的热水解法制各了单分散的球形 冻干燥机内干燥，得白色粉体，然后将干燥好的 ZrTi04。Coughanour等【3】研究了Zr02．Ti02体系中 粉体在不同温度下处理一定时间。 的相平衡关系。Mchale等Ⅳ】对加2．Ti02体系中 的低温相交关系和Zrn04中的相变作了研究。美 国国家标准局专论(Nat．But．Stand．U．S．Monogr．) 于1983年报道了用2102和m02制备ZrTi04粉体 的方法16]。北京大学程虎民[73等人研究了用水热法 法备纳米Zl02．Ti02复合氧化物微粉。本文采用 Fact-Sage数据库，软件系统对Ti．Zr-H20体系进得 了热力学的分析，并用Fact-Sage数据库，软件系统 对Ti02和Zr02体系进行了相图分析，利用钛、锆 等金属的电化学性质采用电化学合成方法制备了 Zr02和Ti02的复合粉体，并对其随温度的相转变 图1电化学制备Ti02／Zr02复合粉体工艺流程 作了研究。 2结果与分析 1实 验 2．1Ti-Zr·H20体系热力学分析 以riCh和ZrOCl2·8H20为原料，向配制好的 图2是Ti．Zr-H20体系在常温下的电位-pH ZrOCl2溶液滴加TiCh配成n(ri)：n(Zr)=l的混合 图，在整个pH值范围内，rn元素都是以Ti02的 溶液，以DSA电极为阳极在一定初始电压和电流 形态存在，说明Ti元素不能以离子形式在水溶液 密度下进行电解，由于DSA阳极大大降低了析氯 2006-06-19 收稿日期l 20064)4-17；修订日期l 基金项目·湖南省教育厅青年基金(04xxre003)，长沙理工大学基金(048004)资助项目 作者简介：张雄飞(1971一)，男，湖南邵东人，博士，副教授 ·通讯联系A．(vmail：zxf0902@sina．eom) 专辑 张雄飞等 电化学合成Ti02／7_z02超细复合粉体 中存在，其离子能迅速发生水解而生Ti02。对锆 TICl4+H20=Ti02+4-HCl