1. 研究目的与意义（文献综述）

钛酸钡（BaTiO₃）是一种钙钛矿型电子陶瓷材料，其不同的晶型分别具有压电性、介电性和热电性，并且其化学性质稳定。随着信息社会以及纳米技术的高速发展，集成化、小型化、片式化成了电子元件的主流发展方向，所以钛酸钡纳米粉体的制备和性质研究受到了国内外研究者和产业界人员的高度关注。

钛酸钡因具有优良的介电性能、压电性能以及铁电性能被广泛应用于多层陶瓷电容器、铁电存储器、传感器、热变电阻器、记忆材料、压电开关、非线性电阻器和电光器件等器件中，可以将其称作为“电子陶瓷的支柱”，一直是研究热点之一。近年来，国内外都对钛酸钡有着深入的研究，并且每年都会有新的发现，研究热情一如既往地强烈。比如说，国外发现利用钛酸钡大的表面-体积比以及高极化的晶格结构，其可以在战争中用于化学毒气的解毒剂。中山大学的研究所发现钛酸钡纳米线可以通过温度变化来催化降解有机染料污染物，从而实现水体中污染物的处理，尽可能减少污染。国内还发现利用Ag纳米颗粒（NP）进行表面改性可以有效增强BaTiO₃的压电催化性能。利用钛酸钡良好的压电性能，钛酸钡可以作为构件来制作具有良好柔性和高输出特性的压电纳米发电机。通过掺杂和控制微观结构可以改变钛酸钡纳米陶瓷的应力传感特性，从而得到可以满足不同需求的钛酸钡基应力传感器。

综上所述，国内外的研究基本上是利用其纳米粒子的高比表面积来进行水体中污染物的处理和净化，从而达到环保的目的。或者是利用钛酸钡优异的介电、压电性能来制作纳米发电机及电容器，在介电储能、应力传感等多个领域有着广泛应用。可以看出虽然近些年来，人们对钛酸钡纳米粉体的制备以及其各种物理化学性质进行了全方位的研究，然而对其形貌调控方面的探讨仍不够深入，很少有课题组在研究这个方面。通过本课题的实施希望对钛酸钡纳米粉体的制备进行系统性地研究，梳理影响纳米粉体形貌的主要因素，来降低制备成本和可能造成的对环境的影响，以及对制成的纳米粉体进行表征，分析各种纳米粉体形态形成的原因以及各自的性质。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：传统固相合成法是一种常用的合成方法，但是由于该方法固有的一些缺陷，因此所制备的产物粉体纯净度较低，且回收颗粒物体积大、化学活性较差，所以本次实验采用液相合成法（水热反应）来进行制备和合成钛酸钡纳米粒子、钛酸钡纳米线和钛酸钡纳米面。

材料表征：利用xrd、sem、raman、tem等测试技术对材料的物相、显微结构等进行详细表征。通过对采用水热法制备的钛酸钡粉体进行x射线衍射测试，分析所得到的衍射图谱，可以了解材料的晶相结构；通过sem分析可以对钛酸钡纳米材料的形貌、尺寸等进行微观成像，对其微观结构进行充分表征；通过raman光谱可以对钛酸钡纳米粉体的晶体结构进行进一步分析； tem测试的目的在于：一个是获得高倍放大倍数的电子图像，另一个是得到电子衍射花样。

3. 研究计划与安排

3．进度安排

第1－2周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料及相关仪器设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第3－4周：按照设计方案，制备形貌可控的钛酸钡纳米粉体。

4. 参考文献（12篇以上）

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[2] jiang wu, niqin, baowei yuan, enzhu lin, dinghua bao. enhanced pyroelectric catalysis ofbatio₃ nanowires for utilizing waste heat in pollution treatment[j]. acs applied materials amp; interfaces, 2018, 10: 37963–37973.

[3] enzhu lin, jiangwu, ni qin, baowei yuan, dinghua bao. silver modified barium titanate as ahighly efficient piezocatalyst [j]. catalysis science amp; technology, 2018,8: 4788–4796.