Словарь нанотехнологий
Печини, метод

Печини, метод

Термин

Печини, метод

Термин на английском

Pechini method

Синонимы

цитратный метод, метод полимерных комплексов, polymerizable complex method, liquid mix technique

Связанные термины

золь-гель процесс, "мокрая" химия, гель

Определение

Метод синтеза высокогомогенных и высокодисперсных оксидных материалов с использованием комплексообразования и промежуточным получением полимерного геля.

Описание

Метод Печини был предложен в 1967 году для нанесения диэлектрических пленок титанатов и ниобатов свинца и щелочноземельных элементов в производстве конденсаторов. Позже процесс был адаптирован для лабораторного синтеза многокомпонентных высокодисперсных оксидных материалов. Суть метода заключается в достижении высокой степени смешения катионов в растворе, контролируемом переводе раствора в полимерный гель, удалении полимерной матрицы с образованием оксидного прекурсора и сохранением высокой степени гомогенности.

В ходе синтеза соли или алкоксиды металлов вносят в раствор лимонной кислоты в этиленгликоле. Считается, что образование цитратных комплексов металлов нивелирует разницу в индивидуальном поведении катионов в растворе, что способствует более полному смешению и позволяет избежать разделения компонентов на последующих стадиях синтеза. При нагревании выше 100?С молекулы этиленгликоля и лимонной кислоты вступают в реакцию поликонденсации, которая приводит к образованию полимерного геля с включенными в него молекулами цитратов. При нагревании выше 400?С начинаются процессы окисления и пиролиза полимерной матрицы, приводящие к образованию рентгеноаморфного оксидного и/или карбонатного прекурсора. Последующая термическая обработка этого прекурсора позволяет получить нужный материал с высокой степенью однородности и дисперсности.

В настоящее время метод Печини широко используется для синтеза диэлектриков, флуоресцентных и магнитных материалов, высокотемпературных сверхпроводников, катализаторов, а также для нанесения оксидных пленок и покрытий. К достоинствам метода относятся простота, почти полная независимость условий процесса от химии катионов, входящих в состав конечного материала. и достаточно низкая температура термической обработки прекурсора, что позволяет практически полностью исключить процессы спекания при синтезе и получать нанокристаллические порошки тугоплавких оксидов. Недостатки метода Печини включают использование токсичного этиленгликоля и большой массы органических реагентов в расчете на единицу массы получаемого материала, отсутствие устойчивых цитратных комплексов некоторых элементов (висмут, кремний и др.), частичное или полное восстановление одного из компонентов ходе пиролиза полимерного геля (например, меди, свинца, цинка, рутения и др.).

Авторы

• Петрыкин Валерий Викторович, к.х.н.
• Шляхтин Олег Александрович, к.х.н.

Ссылки

1. Pechini M.P. US Patent 3,3306,97 (1967) URL: http://www.google.com/patents/about?id=D3sfAAAAEBAJ&dq=3,330,697.
2. Tai L.W., Lessing P.A. Modified resin-intermediate processing of perovskite powders. Part I. Optimization of polymeric precursors//J. Mater. Res. - 1992, № 7 - p. 502-510.
3. Tai L.W., Lessing P.A.Modified resin-intermediate processing of perovskite powders. Part II. Processing for fine, nonagglomerated Sr-doped lanthanum chromite powders//J. Mater. Res. - 1992, №7 - p. 511-519.
4. Kakihana M. and Yoshimura M. Synthesis and characterization of complex multicomponent oxides prepared by polymer complex method//Bull. Chem. Soc. Jpn. - 1999, №72 p. 1427-1443.

Теги

химические методы синтеза, нанопорошки, комплексообразование, пиролиз

Разделы

Керамические методы (спекание, прессование, самораспространяющийся синтез и т.п.)

Золь-гель-технологии

Объекты традиционных технологий («нанопорошки», нанопористые материалы, золи, гели, эмульсии, наногетерогенные полимеры и т.д.)

Гранулированные наноразмерные материалы

Нанокристаллические композиции

Объемные конструкционные и функциональные наноструктурированные материалы и покрытия (металлы и сплавы, керамика, цементы, композиты и гибриды)