[发明专利]一种固定化纳米多孔BiFeO3及其制备方法

权利要求书

1.一种固定化纳米多孔BiFeO₃材料，其特征在于所述的固定化纳米多孔BiFeO₃材料通过包括如下步骤的方法制备而成：

（1）、在宏观基体材料上合成纳米碳纤维；

①、采用浸渍法制备NiO/宏观基体材料整体催化剂

将宏观基体材料浸渍在浓度为0.3mol/L的Ni(NO₃)₂·6H₂O的乙醇溶液中5-15min，然后进行真空抽滤、110℃干燥，干燥后放入石英反应管中的恒温区，控制温度为300℃进行焙烧后得到NiO/宏观基体材料整体催化剂；

所述的宏观基体材料是SiO₂棒状纤维、蜂窝陶瓷体或多孔阳极氧化铝膜；

②、采用化学气相沉积法在宏观基体材料上制备纳米碳纤维

在步骤①焙烧得到NiO/宏观基体材料整体催化剂后随之通入氮气保护并同时通过温控程序将石英反应管的温度由300℃升至550-600℃，然后常压下通入流量为200-400mL/min的含碳气体2-3h，以进行纳米碳纤维的生长，然后通入15-30min的N₂，最后将石英反应管冷却至室温，即得固化在宏观基体材料上的纳米碳纤维；

所述的含碳气体为CH₄、C₂H₄或CO；

（2）、以固化在宏观基体材料上的纳米碳纤维为模板合成BiFeO₃；

将步骤（1）中的②所得的固化在宏观基体材料上的纳米碳纤维浸渍在含Bi和Fe的总浓度为0.05-0.2mol/L的金属硝酸盐的乙醇溶液中5-15min，然后抽滤、所得样品依次经120℃干燥处理0.5h、300℃干燥处理0.5h;

重复上述的浸渍、抽滤和干燥处理操作3-4次，最后在空气中控制温度为475-525℃下进行焙烧，最终得到固定化纳米多孔BiFeO₃材料；

所述的含Bi和Fe的总浓度为0.05-0.2mol/L的金属硝酸盐的乙醇溶液中，Bi和Fe的摩尔比为1:1。

2.如权利要求1所述的一种固定化纳米多孔BiFeO₃材料，其特征在于其制备过程的步骤（2）中所述的含Bi和Fe的总浓度为0.05-0.2mol/L的金属硝酸盐的乙醇溶液，即将Bi（NO₃）₃·6H₂O加入到含有浓硝酸的乙醇溶液中，在磁力搅拌器下搅拌均匀后加入Fe（NO₃）₃·9H₂O继续搅拌混合均匀，即得到金属Bi和Fe的总浓度为0.05-0.2mol/L的金属硝酸盐的乙醇溶液；

所述的含有浓硝酸的乙醇溶液，浓硝酸与乙醇的体积比为1:14-20。

3.如权利要求1所述的一种固定化纳米多孔BiFeO₃材料，其特征在于其制备过程的步骤（2）中所述的含Bi和Fe的总浓度为0.2mol/L的金属硝酸盐的乙醇溶液。