[发明专利]一种多孔纳米BiFeO3的制备方法

摘要

本发明公开了一种多孔纳米BiFeO₃的制备方法，该方法将铁盐、铋盐、酸与去离子水混合后，搅拌溶解得到铁盐、铋盐和酸的混合溶液，将碱与去离子水混合，搅拌溶解得到碱溶液；搅拌下将铁盐、铋盐和酸的混合溶液滴加入碱溶液中反应，反应产物经洗涤和离心分离得到BiFeO₃溶胶；BiFeO₃溶胶与去离子水混合后，经超声分散，再加入有机溶剂和可升华的化合物模板，通过水‑有机溶剂混合溶剂热法反应，产物经蒸馏除去混合溶剂后，再经焙烧、冷却、研磨、洗涤、过滤、干燥和研磨工艺过程，即得到多孔纳米BiFeO₃粉末。该方法工艺简单易行，投资小，有利于推广应用。

主权项

1.一种多孔纳米BiFeO₃的制备方法，其特征在于：按铁盐、铋盐、酸、碱、去离子水、有机溶剂和可升华的化合物模板的质量百分比为(0.001％～70％)∶(0.00001％～70％)∶(0.00001％～70％)∶(0.001％～80％)∶(0.001％～95％)∶(0.001％～90％)∶(0.001％～90％)的比例，将铁盐、铋盐、酸与去离子水总用量的一半混合，搅拌溶解得到铁盐、铋盐和酸的混合溶液，将碱与去离子水总用量的另一半混合，搅拌溶解得到碱溶液，搅拌下将铁盐和铋盐的混合溶液滴加入碱溶液中，滴加完后继续搅拌反应1～24h，产物经离心分离和洗涤操作并重复三次，再离心分离得到BiFeO₃溶胶；按BiFeO₃溶胶与去离子水的质量比为1∶2～15的比例混合后，用频率为20KHz～1MHz、功率为30W～15KW的超声波分散0.1h～20h，加入有机溶剂和可升华的化合物模板，通过水‑有机溶剂混合溶剂热法在100～250℃下反应0.5～24h，产物经蒸馏除去混合溶剂后，按每分钟0.5～3℃的升温速度升温到400～750℃，加热处理0.5～24h除去可升华的化合物模板，再经冷却、研磨、洗涤、过滤、干燥和研磨工艺过程，即得到多孔纳米BiFeO₃粉末；其中，反应所用的铁盐是三氯化铁、溴化铁、硫酸铁、甲酸铁、乙酸铁、柠檬酸铁和酒石酸铁中的任一种或多种；其中，反应所用的铋盐是氯化铋、硫酸铋、乙酸铋中的任一种或多种；其中，反应所用的酸是质量百分比为37％的盐酸、质量百分比为65％的硝酸和质量百分比为98％的硫酸中的任一种或多种；其中，反应所用的碱是氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水和氢氧化钡中的任一种或多种；其中，反应所用的可升华的化合物模板是对苯醌、三聚氰胺、碘、六亚甲基四胺、樟脑、蒽醌、萘、蒽、三聚甲醛和三乙胺盐酸盐中的任一种或多种；其中，反应所用的有机溶剂是甲醇、乙醇、异丙醇、乙醚、异丙醚、甲酸、乙酸、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、丙酮、环己酮、甲基乙基酮、苯、甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸异丙酯中的任一种或多种。