[发明专利]铁酸镧掺杂改性的钛酸铋单晶纳米片及其制备方法

权利要求书

1.一种铁酸镧掺杂改性的钛酸铋单晶纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按Bi₄Ti₃O₁₂-xLaFeO₃中Bi、La、Fe和Ti的化学计量比称量硝酸铋、硝酸镧、硝酸铁和钛酸丁酯，所述化学计量比满足条件为0.5≤x≤1.5；(2)将步骤(1)称取的硝酸铋、硝酸镧和硝酸铁混合溶于水中得溶液，向所得溶液中加入步骤(1)称取的钛酸丁酯的无水乙醇溶液，搅拌使之混合均匀得溶液A；(3)以NaOH为沉淀剂和水环境调节剂，NaOH溶于水中得溶液B，溶液B加入溶液A，搅拌待反应完全后得到黄色的悬浊液前驱体；(4)将悬浊液前驱体转移到水热反应釜中，将反应釜放入烘箱内，密闭，在200～220℃进行水热处理72～96h，反应后产物经过滤、分离后用去离子水清洗的固体产物；(5)步骤(4)所得固体产物经烘干干燥得目标产物。

2.如权利要求1所述的铁酸镧掺杂改性的钛酸铋单晶纳米片的制备方法，其特征在于，步骤(2)为：步骤(1)称取的钛酸丁酯溶于无水乙醇得钛酸丁酯无水乙醇溶液，将步骤(1)称取的硝酸铋、硝酸镧和硝酸铁混合溶于蒸馏水中得溶液，向所得溶液中缓慢滴加钛酸丁酯无水乙醇溶液，搅拌30min得溶液A。

3.如权利要求1所述的铁酸镧掺杂改性的钛酸铋单晶纳米片的制备方法，其特征在于，步骤(3)为：称取适量的NaOH，将NaOH溶于去离子水得溶液B，溶液B缓慢滴加入溶液A中得混合溶液，搅拌2h得到黄色的悬浊液前驱体；加入的NaOH的总量满足沉淀完全析出后混合溶液中NaOH浓度为1mol/L。

4.如权利要求1所述的铁酸镧掺杂改性的钛酸铋单晶纳米片的制备方法，其特征在于，步骤(5)为：步骤(4)所得固体产物经80℃烘干干燥12h得目标产物。

5.如权利要求1所述的铁酸镧掺杂改性的钛酸铋单晶纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按Bi₄Ti₃O₁₂-0.5LaFeO₃中Bi、La、Fe和Ti的化学计量比称取0.2051g硝酸铁、1.9599g硝酸铋、0.1851g硝酸镧和1.0314g钛酸丁酯；(2)步骤(1)称取的钛酸丁酯溶于10mL无水乙醇得钛酸丁酯无水乙醇溶液，将步骤(1)称取的硝酸铋、硝酸镧和硝酸铁室温下混合溶于20mL去离子水中得溶液，向所得溶液中逐滴加入钛酸丁酯无水乙醇溶液，室温条件下，磁力搅拌30min得溶液A；(3)称量NaOH 1.8750g，溶于10mL去离子水中，得到溶液B，将溶液B缓慢滴加到溶液A中，磁力搅拌2h得到黄色的悬浊液前驱体；(4)取30ml悬浊液前驱体转移到水热反应釜中，将反应釜放入烘箱内，密闭，在200℃进行水热处理72h，反应后产物经过滤、分离后用去离子水清洗的固体产物；(5)步骤(4)所得固体产物经80℃烘干干燥12h得目标产物。

6.如权利要求1所述的铁酸镧掺杂改性的钛酸铋单晶纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按Bi₄Ti₃O₁₂-LaFeO₃中Bi、La、Fe和Ti的化学计量比称取0.4102g硝酸铁、1.9599g硝酸铋、0.3703g硝酸镧和1.0314g钛酸丁酯；(2)步骤(1)称取的钛酸丁酯溶于10mL无水乙醇得钛酸丁酯无水乙醇溶液，将步骤(1)称取的硝酸铋、硝酸镧和硝酸铁室温下混合溶于20mL去离子水中得溶液，向所得溶液中逐滴加入钛酸丁酯无水乙醇溶液，室温条件下，磁力搅拌30min得溶液A；(3)称量NaOH 2.000g，溶于10mL去离子水中，得到溶液B，将溶液B缓慢滴加到溶液A中，磁力搅拌2h得到黄色的悬浊液前驱体；(4)取30ml悬浊液前驱体转移到水热反应釜中，将反应釜放入烘箱内，密闭，在200℃进行水热处理85h，反应后产物经过滤、分离后用去离子水清洗的固体产物；(5)步骤(4)所得固体产物经80℃烘干干燥12h得目标产物。