Метод Печіні
Метод Печіні, інакше цитратний метод або метод полімерних комплексів (англ. Pechini method або англ. polymerizable complex method, англ. liquid mix technique) — метод синтезу високогомогенних і високодисперсних оксидних матеріалів з використанням комплексоутворення і проміжним отриманням полімерного гелю.
Характеристика
ред.Метод Печіні був запропонований в 1967 році для нанесення діелектричних плівок титанатів і ніобатів свинцю та лужноземельних елементів при виробництві конденсаторів. Пізніше процес був адаптований для лабораторного синтезу багатокомпонентних високодисперсних оксидних матеріалів. Суть методу полягає в досягненні високого ступеня змішання катіонів в розчині, контрольованому переході розчину в полімерний гель, видаленні полімерної матриці з утворенням оксидного прекурсора і збереженням високого ступеня гомогенності. В ході синтезу солі або алкоксиди металів вносять в розчин лимонної кислоти в етиленгліколь. Вважається, що утворення цитратних комплексів металів нівелює різницю в індивідуальній поведінці катіонів в розчині, що сприяє більш повному змішанню і дозволяє уникнути поділу компонентів на наступних стадіях синтезу. При нагріванні вище 100°С молекули етиленгліколю і лимонної кислоти вступають в реакцію поліконденсації, яка призводить до утворення полімерного гелю з включеними в нього молекулами цитратів. При нагріванні вище 400ºС починаються процеси окислення і піролізу полімерної матриці, що призводить до утворення рентгеноаморфного оксидного і/або карбонатного прекурсора. Подальша термічна обробка цього прекурсору дозволяє отримати потрібний матеріал з високим ступенем однорідності і дисперсності.
В даний час метод Печіні широко використовується для синтезу діелектриків, флуоресцентних і магнітних матеріалів, високотемпературних надпровідників, каталізаторів, а також для нанесення оксидних плівок і покриттів. До переваг методу відносяться простота, майже повна незалежність умов процесу від хімії катіонів, що входять до складу кінцевого матеріалу, і досить низька температура термічної обробки прекурсора, що дозволяє практично повністю виключити процеси спікання при синтезі і отримувати нанокристалічні порошки тугоплавких оксидів. Недоліки методу Печіні включають використання токсичного етиленгліколю і великої маси органічних реагентів в розрахунку на одиницю маси одержуваного матеріалу, відсутність стійких цитратних комплексів деяких елементів (бісмут, кремній і ін.), часткове або повне відновлення одного з компонентів в ході піролізу полімерного гелю (наприклад, міді, свинцю, цинку, рутенію і ін.).
Література
ред.- Pechini M. P. US Patent 3,3306,97. 1967. — (дата звернення: 27.07.2010).
- Tai L.W., Lessing P. A. «Modified resin-intermediate processing of perovskite powders». Part I. Optimization of polymeric precursors // J. Mater. Res. 1992. V. 7. P. 502—510.
- 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. V. 7. P. 511—519.
- Kakihana M., Yoshimura M. «Synthesis and characterization of complex multicomponent oxides prepared by polymer complex method» // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1999. V. 72. P. 1427—1443.