La0.7Sr0.3MnO3纳米颗粒的制备及物性研究

A位掺杂钙钛矿结构锰氧化物AMnO3是一类重要的多功能材料，具有许多独特的物理特性，如巨磁电阻效应、磁热效应、磁致伸缩效应、吸波特性等，使其在磁传感器、磁存储器、磁制冷技术等众多领域具有十分广泛的应用前景[1-3]。La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)是其中倍受关注的一种钙钛矿锰氧化物，除了具有优异的磁学和电学性质外，其光催化活性也引起了人们的关注。本文利用溶胶凝胶法制备出La0.7Sr0.3MnO3纳米颗粒，并对其光催化性能和磁热性能进行了考察，主要工作如下:
　　 第一，采用聚丙烯酰胺溶胶凝胶法制备了一系列高质量La0.7Sr0.3MnO3纳米颗粒，研究了不同络合剂对纳米颗粒尺寸、形貌的影响。利用多种手段如XRD，SEM，BET，TEM，PPMS等多种手段对样品进行了表征。结果表明，在600℃烧结温度下，分别使用五种不同的络合剂EDTA、柠檬酸、草酸、酒石酸和乙酸均制备出高纯样品颗粒。样品形貌规整，呈类球形，其中以柠檬酸为络合剂制得的颗粒形貌最佳;平均颗粒尺寸分别为24nm(柠檬酸)、28nm(酒石酸)、36nm(醋酸)、38nm(草酸)、50nm(EDTA)，由于样品的颗粒尺寸不同，它们对应的比表面积也有很大的差别。
　　 第二，以甲基红乙醇溶液为目标降解物，采用可见光源钨灯为辐照光源，研究了LSMO纳米颗粒的光催化性能。结果表明，甲基红的吸附及光催化降解率与反应液中H2O含量紧密相关，以柠檬酸为络合剂制得的颗粒光催化活性相对较高。并通过复合石墨烯的方式，提高了LSMO纳米颗粒对甲基红的光催化降解速率。同时讨论了LSMO的光催化机理，主要为光生空穴的直接氧化。
　　 第三，研究了以柠檬酸(24nm)和EDTA(50nm)为络合剂所制样品的磁性能，并考察了颗粒尺寸对样品磁性能的影响，简单论述了磁制冷材料的应用与研究现状。主要结果如下，两种样品均具有相同的居里温度，并在Tc附近发生了二级相变，而且颗粒尺寸大的样品磁化强度较大。在1.5T的磁场下考察了这两种样品的磁熵变，样品S1和S5的磁熵变最大值分别为0.71，0.74Jkg-1K-1。