自然界中锶主要以硫酸盐(天青石,硫酸锶)和碳酸盐(菱锶矿,碳酸锶)形式存在。锶素有“金属味精”之称,在一些有机材料中添加适量锶及其化合物可以改善其光、电、磁等方面性能。硫酸锶是一种白色粉末,由于其燃烧能产生鲜艳的红色火焰,所以常用于烟火生产,另外硫酸锶在油漆、涂料等的填料及陶瓷的上光剂等方面有广泛应用。近来研究发现,硫酸锶作为热致和电致发光材料在敏感性等方面较CaSO4和SrS有较大程度的改善。硫酸锶采用可溶性锶盐与硫酸盐反应制备,粒度为微米级。目前对硫酸锶的研究主要在微米级产品的应用开发上,纳米级硫酸锶的制备研究尚未见文献报道。

制备方法
25℃下,向一定量0.1mol・L-1Sr(NO3)2溶液中加入适量EDTA,充分溶解并调节体系的pH值后,加入适量的0.1mol・L-1Na2SO4溶液,没有沉淀生成。通过测量电导率变化得知该体系的成核诱导期为8s,在此时间内搅拌反应体系使反应物达到分子级的均匀混合,然后加入适量乙醇,立刻有白色硫酸锶沉淀生成,用离心沉降法进行固液分离,产品经干燥得纳米硫酸锶粉体。粉体粒度采用N4 Plus型粒度分析仪测量,测试条件为:温度为20℃;溶剂为二次蒸馏水。
制备纳米硫酸锶粉体的适宜工艺条件为:反应物浓度为0.1mol・L-1;反应体系温度为25℃;EDTA加入量为1:8[EDTA与Sr(NO3)2物质的量比];反应体系pH值为8.00;反应物配比为1.2:1[Sr(NO3)2与Na2SO4物质的量比];乙醇加入量为1:4[与Sr(NO3)2溶液体积比]。
在此工艺条件下制备的纳米硫酸锶粉体的XRD图如图所示。结果表明,采用本实验方法在上述正交试验确定的工艺条件下制备的纳米硫酸锶粉体属于斜方晶系硫酸锶,产品纯度较高,质量分数为63%的粉体粒径在4.5nm,粒度分布较窄,平均粒径为6.2nm,粉体呈絮状球形颗粒。

参考文献
[1] 李彩虹,刘进荣,张跃征,等. 单分散纳米硫酸锶粉体的制备[J]. 化工学报,2004,55(1):116-120. DOI:10.3321/j.issn:0438-1157.2004.01.033.