1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.pmn-pt国内外研究进展

pmn首先是由苏联学者g.a.smolenskii于50年代末合成的。五十年代初，caspari和merz发现钦酸钡单畴晶体在居里点以上为立方结构的顺电相而不具压电效应，外加直流电场可诱发出四方相从而具有压电性，并由唯象理论导出了偏压下等效压电常数的表达式[1]。但是由于这类材料的场诱应变很小，只有10-8数量级，与压电效应和磁致收缩效应应变(10-5)相比太小，所以很长时间没有得 到人们的注意。1961年，g.a.smofenski等人在pmn单晶的研究中首先观察到弛豫效应。pmn单晶具有很高的击穿强度，电致伸缩水平也有较人地提高，引起材料研究者重视。到了六十年代，弛豫铁电材料特殊的介电弛豫特性开始为人们所关注。人们在pb(sc1/2ta1/2)o3(简写为pst)、pzn和pmn等典型复合钙钛矿结构材料中，发现了由于微小组份偏差而引起的弛豫现象。继而通过对pbst 材料的研究，形成了b位离子有序无序转变的微畴理论，为复合钙钦矿结构材料的研究与开发奠定了基础[2]。七十年代，针对微位移驱动器等更高性能的要求，开发出具有大电致伸缩应变的弛豫铁电陶瓷材料，并且逐步走向实用化。美国、日本等国家先后通过对掺杂钦酸钡的缺陷化学过程的研究，提出了外掺杂所致的内应力分布模型和理论，成功地解释了掺杂钦酸钡的铁电体掺杂弛豫效应[3,4]。七十年代末，s.nomura等人在具有复合钙钛矿结构的铅基弛豫铁电体中发现了很强的电致伸缩现象，在大约1000 v/mm价而仰的电场下，这些材料的电致伸缩应变可达10-3数量级，这与压电性很强的材料中的压电应变相近，而且因为处于顺电相，避免了与电畴运动相联系的应变滞后和剩余应变。这一突破性进展，开拓了 新一代大应变电致伸缩效应的新概念和新领域，使这类材料的研究开始跨入了一个新的时代。在70至80年代，人们希望通过掺杂工艺对压电陶瓷材料的性能进行改善，但是效果不是很明显，压电常数和介电常数的提高有限。1986年 h.yamamurm等阅采用多步化学共沉淀的方法分别合成了pb(mg1/3nb2／3)o3可在 1000 ℃低温烧结[5]。1989年，美国滨州大学的shrout与chang等用助熔剂法生长了15 mm的0.7pmn-0.3pt单晶，并测得其d33也达到1500 pc／n，ye.z.g等也用同样的方法生长出了纯pmn及pmnt单晶，其最大尺寸分别为13 mm和5 mm[6-9]。 1994年到1995年，日本东芝公司的yamashita，saitoh等在重复出kuwata等人的工作后，向美国申请了利用弛豫型铁电单晶制备超声探头的专利。在军工和商业的驱动下，出现了pb(blb2)-pbti03系单晶的生长工艺和应用器件研究的热潮。 1996-1997年，y.yamashita和s．e．park等人研究了在mpb附近，弛豫型铁电材料的性能，并且制备出高性能pmn-pt单晶材料，其中0.67pmn-33pt晶体的纵 向机电祸合系数达到0.94，窒温下压电常数达到1700 pc/n，相变的电致伸缩效应最大高达1.7％，滞后量小，仅为0.6％[10,11]。1997年，1998年，东芝公司通过改进的助熔剂法(通过氧气流冷却增锅底部以增大温度梯度，控制自发形核数量)获得了可用于医学超声探头的大尺寸单晶。其尺寸达到43mm#215;42mm#215;40mm，并首次测量了相阵列超声探头所用振动模式的k33达84％，比pzt单晶的67％高[12]。在此期间，他们还进行了pznt和psnt单晶的生长的研究工作。

在国内，以上海硅酸盐研究所为代表的一批学者对铅基复合钙钛矿结构的材料作了一系列地研究工作，并取得很多新的进展，关于铌镁酸铅-钛酸铅体系((1-x)pmn-xpt)等材料的制备工艺和材料性能的测试新技术和新方法已经有了很多的介绍和报道。中国科学院上海硅酸盐研究所采用改进的布里奇曼法生长出尺寸已达到40mm#215;80mm的pmn-pt单晶。晶体的d33为2400 pc/n，k33达到 94％，介电常数ε为5000，介电损耗tanδlt;1％。并首次绘制出pmn-pt固溶体体系的高温二元相图，分析了晶体组分的分凝现象。清华大学李龙土等人对弛豫铁电陶瓷pmn的低温烧结性能进行了研究，并对弛豫铁电材料中有序一无序转变在理论上进行了研究，取得了很多新的研究成果。西安交通大学的姚熹对弛豫铁电陶瓷的低温下的微弱频率色散现象进行了研究，提出了微畴一宏畴理论[13-15]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题主要内容为采用水热法合成pmn-pt，然后测试其光催化性能

1 原料的准备：

主要原料：乙酰丙酮镁；乙醇铌；二（乙酰丙酮基）-酞酸二异丙酯；1,1,1-三羟基甲烷；聚乙二醇-200；甲醇；聚丙烯酸；氢氧化钾。