[发明专利]一种具有重位点阵晶界的纳米氧化铁制备方法

摘要

本发明属于纳米材料技术领域，涉及一种具有重位点阵晶界的纳米氧化铁制备方法，以高纯度铁片为铁源，先采用喷砂技术处理铁片表面，后在650°C下进行热氧化反应，制得具有重位点阵晶界的花瓣状纳米α-Fe2O3，其电子衍射图中可用两套α-Fe2O3[0001]带轴衍射点，每套衍射点代表一层晶体，两套衍射点通过旋转可以重合，旋转角度为27.80°；晶体间晶界是Σ值为13的重位点阵晶界，花瓣状α-Fe2O3由上下两层完全相同的单晶体组成，其制备工艺简单，原理可靠，成本低，无污染，材料结构新颖，性能优异，应用范围广。

主权项

一种具有重位点阵晶界的纳米氧化铁制备方法，其特征在于：具体步骤包括：（1）先采用常规喷砂技术，选用直径为180‑220μm的石英砂，对纯度为99.99%，长度为5cm，宽度为3cm，厚度为300μm的铁片表面进行喷砂处理，喷砂时间为10s，压力为0.6MPa，所得处理后的铁片表面凹凸不平，表面粗糙度为1.8‑3μm；（2）用去离子水对喷砂处理后的铁片表面进行冲洗，除去石英砂和铁屑杂质，再将冲洗后的铁片放在超声波清洗器中用乙醇超声清洗5min，获得清洗后的铁片；（3）将清洗后的铁片在N2环境下进行常规干燥，去除其表面上的杂质，得干燥后的铁片；（4）再将干燥后的铁片放入常规的管式炉中，通入纯度为99.999%的氧气，调节氧气压力至35kPa，并加热到650°C进行氧化反应，升温速率为15°C/min，氧化时间为1.5h；（5）使管式炉内维持氧压不变，将铁片缓慢降至室温，降温速率为10°C/min，得到具有重位点阵晶界的纳米α‑Fe2O3；该α‑Fe2O3的选区电子衍射，衍射图中用两套α‑Fe2O3[0001]带轴衍射点，每套衍射点各代表一层α‑Fe2O3晶体，两套衍射点通过旋转能够重合，根据重位点阵理论，绕[0001]轴旋转27.80°，所得到的晶体间晶界是Σ值为13的重位点阵晶界，花瓣状α‑Fe2O3由上下两层完全相同的单晶体组成，两层晶体之间的扭转角为27.80°。