高温熔盐拓扑反应机理与钙钛矿结构材料的形貌可控制备

用高温熔盐拓扑反应法制备常规方法难以合成、形貌可控、有重要应用价值的ABO3钙钛矿结构功能材料，如多铁性材料 PbTiO3-BiFeO3、新型无铅压电陶瓷(Na,K,Li)(Nb,Ta)O3、压电陶瓷（Pb,Bi）(Mg,Ti)O3（PBMT）、负热膨胀及可控热膨胀陶瓷材料等，探讨熔盐介质、反应温度、粒子迁移速率和成核的规律，以及时间、温度、介质等对产物形貌和性能的关联作用；X射线衍射、中子衍射并结合电子衍射精确测定晶体结构，研究拓扑反应法前驱体在熔盐介质中晶体结构和几何空间结构转换机制，晶体定向生长特点。本项目研究结果将为发展简单、快速、高效制备钙钛矿结构功能材料的绿色新工艺，提供物理化学基础。

采用基于熔盐法的拓扑化学法合成一维、二维碱金属铌酸盐，并考察反应过程中的相演变和反应机理；采用水热法合成了Nb2O5 的实心球和空心球并以Nb2O5 空心球为模板通过熔盐法合成KNbO3 的空心球。首次合成出Nb2O5纳米空心球，实现了通过无模板法控制合成实心和空心纳米球。合成机理研究表明，纳米空心球通过Ostwald 熟化过程获得，磷酸盐的存在是熟化过程的关键因素。采用熔盐法合成了多铁材料TbMnO3和TbMn2O5材料化合物。研究了金川镍黄铁矿等氧化过程的反应机理和物相变化规律。提出通过预焙烧兰坪铅锌矿提取金属锌的新方法及其煅烧过程物相演变规律，如锌的浸出率、煅烧温度、碱的浓度、液固比例、浸出温度及时间。