Комбинированный синтез перовскитов CaTiO3 и SrTiO3 в присутствии н-гексана: влияние на формирование структуры и микроструктуры

Аннотация

В данной работе синтезированы CaTiO₃ и SrTiO₃ комбинированным методом с перовскитной структурой предварительным мокрым смешиванием карбонатов CaCO₃/SrCO₃ и диоксида титана TiO₂ в н-гексане с последующей твердофазной реакцией при высокотемпературном отжиге. Фазовый состав и кристаллическая структура полученных материалов изучены методом рентгеновской дифрактометрии с Ритвельд –уточнением, микроструктура и элементное распределение с использованием SEM/EDX, а локальная структура и поверхностные группы методом ATR–FTIR-спектроскопии. Показано, что присутствие органического растворителя и термообратка обеспечивают формирование однофазных CaTiO₃ и SrTiO₃ с орторомбической и кубической модификациями и кристаллографическими параметрами, согласующимися с эталонными PDF-картами. Расчет среднего размера кристаллитов по уравнению Шеррера подтверждает нанокристаллический характер полученных порошков, SEM/EDX-анализ выявляет развитую пористую микроструктуру и однородный элементный состав без заметных металлических примесей. Установлено, что замещение А-катиона Ca²⁺/Sr²⁺ с использованием н-гексана на стадии мокрого смешивания приводит к систематическим изменениям в симметрии решетки, положении полос в ИК-спектрах и морфологии агломератов, что позволяет целенаправленно варьировать текстуру и потенциальные функциональные свойства перовскитных титанатов. Предложенный комбинированный подход является технологически простым и масштабируемым методом получения наноструктурированных оксидных перовскитов, перспективных в качестве носителей и активной фазы в каталитических системах для процессов горения, плазмохимического окисления и функциональной керамики.