[科普中国]-皮其尼柠檬酸盐凝胶法

皮其尼柠檬酸盐凝胶法是将各金属的硝酸盐溶于柠檬酸( citric acid)及乙二胺( ethylene diamine)溶液中,加热至90~120℃,受热1~2h后冷却至室温形成均匀的凝胶。将凝胶在500℃预分解2h,以便把样品叶的有机杂质除去。接着再进行与固相反应相类似的步骤,即经过焙烧和烧结,最后得到具有超导性的粉末或块材。1

基本概念取难溶金属的硝酸盐溶液,把柠檬酸作络合剂与金属离子反应生成可溶性络合物,而不产生金属氢氧化物沉淀,后经缓慢蒸发溶剂而得到凝胶,再经热分解得到纳米粉体。

该方法优点与缺点利用柠檬酸盐凝胶法制备高温超导材料的最大优点是：产物的颗粒细且均匀，适合大批量生产，易控制产品质量。缺点是：在凝胶合成的过程中常有碱土金属(如钡)的沉淀物产生(本方法中利用乙二胺调整溶液的pH值至6可克服此缺点)，造成凝胶的均匀性降低。2

相关概念草酸盐共沉淀法

草酸盐共沉淀法是在各金属的硝酸盐水溶液中，加入草酸作为沉淀剂，再以氢氧化钾（或氢氧化钠）调整溶液的pH值，使之产生各金属的共沉淀物,然后再将该共沉淀物过滤、烧结而得到具有超导性的粉末。

此方法的缺点在于:当加入氢氧化钾时,在极短的时间内,溶液的pH值发生变化,虽致使共沉淀物迅速产生,却不易得到均匀的共沉淀物,而且,在获得的共沉淀物中可能含有钾的成分,可能影响到所得粉末的超导性,导致材料的超导效应变差。2

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学