[发明专利]一种纳米银/铁酸铋复合薄膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种纳米银/铁酸铋复合薄膜，其基体为铁酸铋，纳米银颗粒分散在铁酸铋基体中。其制备方法主要采用溶胶凝胶法结合后续热处理过程制得复合薄膜。本发明通过溶胶凝胶法结合热处理在铁酸铋薄膜基体中引入均匀分散的纳米银颗粒，形成纳米银/铁酸铋复合薄膜。该复合薄膜具有典型的磁性能的同时，又具有相对较高的介电性能，其介电常数相较于不掺银的铁酸铋薄膜提高了2~4倍，本发明对多铁性材料在电子器件高性能及小型化中的应用及推广有着重要意义。此外，本发明的方法工艺简单、可控性强，有利于产业化应用。

主权项

一种纳米银/铁酸铋复合薄膜的制备方法，所述的复合薄膜的基体为铁酸铋，纳米银颗粒分散在铁酸铋基体中，纳米银颗粒的体积为复合薄膜总体积的5%~16%，纳米银颗粒的直径为4~8nm；其特征在于，其制备方法包括如下步骤：1）将Fe(NO3)3·9H2O溶于乙二醇中，搅拌至完全溶解，获得Fe浓度为0.5mol/L的溶液A，将Bi(NO3)3·5H2O溶于乙二醇中，搅拌至完全溶解，获得Bi浓度为0.525mol/L的溶液B；2）将上述的溶液A与溶液B混合，使混合溶液中Bi与Fe的摩尔比为1.05:1，向混合溶液中加入柠檬酸得到溶液C，柠檬酸与Fe的摩尔比为1:1；3）配置AgNO3的乙二醇溶液，并向该溶液中加入硝酸，遮光搅拌至混合均匀，得到溶液D，将溶液D加入到溶液C中，并用乙二醇定容至100mL，其中Ag与Fe摩尔比为0.4~0.7，Ag和Fe总量与硝酸的摩尔比为1，Fe的终浓度为0.1mol/L；4）将定容后的溶液在60℃下保温2h，待冷却至室温静置24h，得到Ag‑Bi‑Fe溶胶前驱体E；5）采用浸渍提拉法将溶胶前驱体E涂覆到洁净的ITO玻璃基板上，待自然干燥后对涂覆有前驱体E的ITO玻璃基板进行热处理：以3℃/min从室温升温至200℃并保温10min，再以3℃/min升至380~400℃并保温10~20min，最后以5℃/min升温至500~600℃保温30min，随炉冷却至室温；6）在步骤5）处理的ITO玻璃基板上再次进行浸渍提拉法涂覆前驱体E，自然干燥后进行步骤5）所述的热处理，重复该涂覆‑干燥‑热处理过程4~6次，获得纳米银/铁酸铋复合薄膜。