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本文以Ta基B位缺位类钙钛矿化合物为研究对象,其通式是AnBn-1O3n,其中n=4或5。分别通过A、B位同时取代和B位取代,研究了阳离子变化对材料的制备条件、结构和微波介电性能的影响,主要是Ta这种元素所带来的影响;同时研究了部分此类化合物粉末的光催化作用,主要讨论了Ta元素变化及其它外在条件对光催化活性的影响。
采用高温固相法,在Ba1+xLa4-xTi4-xNbxO15的基础上,用Ta完全置换Nb,成功合成A5B4O15型的Ba1+xLa4-xTi4-xTaxO15(x=0~4)系列材料,并研究了置换对材料制备条件、结构、介电性能的影响;随着x的增加,Ba1+xLa4-xTi4-xTaxO15(x=0~4)陶瓷体的晶胞参数变大。在Ba3La2Ti2Nb2O15基础上通过B位Ta取代Nb,成功合成了Ba3La2Ti2Nb2-xTaxO15(x=0~2)系列固溶体,并研究了置换对材料制备条件、结构、介电性能的影响;随着x增加,Ba1+xLa4-xTi4-xTaxO15(x=0~4)陶瓷体和Ba2La2TiNb2-xTaO15(x=0~2)系列材料的介电常数和品质因数都有所下降,频率温度系数都出现了接近于零的点。
采用高温固相法,在BaxLa4-xTi3-xNbxO12基础上,用Ta完全置换Nb,成功合成BaxLa4-xTi3-xTaxO12(x=1~3)系列材料,并研究了置换对材料制备条件、结构、介电性能的影响;随着Ta含量的增加,BaxLa4-xTi3-xTaxO12(x=1~3)陶瓷体的晶胞参数变大。在Ba2La2TiNb2O12基础上,通过B位Ta部分取代Nb,合成了Ba2La2TiNb2-xTaxO15(x=0~2)系列固溶体,并研究了置换对材料制备条件、结构、介电性能的影响。所有晶体颗粒的形貌大多呈长棒状,也有少部分呈六方柱状;随着x的增加,BaxLa4-xTi3-xTaxO12(x=1~3)陶瓷体的介电常数有所下降,品质因数却在上升,频率温度系数不断负向增长;Ba2La2TINb2-xTaxO15(x=0~2)体系的介电常数和品质因数都有所下降,频率温度系数不断负向增长。
Ba1+xLa4-xTi4-xTaxO15(x=1、2、3)三种粉末的光催化特性,通过降解酸性红来研究催化剂的活性。实验发现,随着Ta含量的增加,催化剂的催化活性依次提高,对于同一种催化剂粉末,颗粒越小,比表面积越大,催化效果越好,这主要是由于倦化反应基本都在催化剂表面发生;同样的条件,酸性红溶液的浓度越低,降解率越高;同样的条件,催化剂粉末的浓度取一个适宜的值,可是降解率达到最好,过高过低都会使降解率下降;红外图谱显示,催化反应的发生,并非是吸附脱色所致,催化剂可以循环使用。