[發明專利]無模板水熱合成一維納米Bi2Fe4O9的方法

有效

• 申請號: 201010132625.5
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101830514A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 陳文;孫華君;王一擘;周靜;朱泉峣;徐慶;張成勇;王瑞兵
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C01G49/00
• 分類號: C01G49/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張安國

技術領域

本發明涉及一種利用鈦模板水熱法合成一維納米Bi₂Fe₄O₉的方法，特別涉及在低溫條件下利用鈦片為基底水熱法合成一維納米Bi₂Fe₄O₉的方法。屬于納米鐵電技術范疇。

背景技術

功能材料的性能與其形貌、尺寸、微觀結構以及晶體結構有很大的關系。微觀形貌的控制不僅對材料的基礎研究有用，對材料的運用也有很大的價值[1-4]。Bi₂Fe₄O₉是一種優良的氣敏材料，也是工業氨氧化為NO的一種重要的催化劑，應用價值非常巨大[5-6]?，F在關于Bi₂Fe₄O₉制備的報道尚很少見，一些運用水熱方法制備的Bi₂Fe₄O₉的實驗環境比較苛刻。2006年復旦大學韓建濤等人用水熱法在270℃制備出了Bi₂Fe₄O₉，但是反應條件非?？量?，反應pH值需要精確控制[7]。同年Zhi?Yang等人使用溶膠凝膠法在AAO模板上制備出了Bi₂Fe₄O₉納米線，但是所要求的反應時間較長，反應溫度較高[8]。

[1]A.P.Alivisatos，Science，271(1996)933.

[2]Y.Sun，Y.Xia，Science，298(2002)2176.

[3]C.J.Kiely，J.Fink，M.Brust，D.Bethel，D.J.Schiffrin，Nature，396(1998)444.

[4]X.Wang，J.Zhuang，Q.Peng，Y.D.Li，Nature，437(2005)121

[5]N.I.Zakharchenko，Russ.J.Appl.Chem.73(2000)2047.

[6]A.S.Poghossian，H.V.Abovian，P.B.Avakian，S.H.Mkrtchian，V.M.Haroutunian，Sens.Actuators?B.4(1991)545.

[7]J.T.Han，Y.H.Huang，R.J.Jia，G.C.Shan，R.Q.Guo，W.Huang，J.Cryst.Growth.294(2006)469.

[8]Z.Yang，Y.Huang，B.Dong，H.L.Li，S.Q.Shi，J.Solid?State?Chem.179(2006)3324.

發明內容

本發明的目的在于提供一種在較低溫度條件下無模板水熱合成一維納米Bi₂Fe₄O₉材料方法。它能實現一維納米Bi₂Fe₄O₉的排列有序化。

實現本發明目的的技術方案是：

一種無模板水熱合成一維納米Bi₂Fe₄O₉的方法，其特征是，以Bi(NO₃)₃·5H₂O和Fe(NO₃)₃·9H₂O作為反應原料，以NaOH作為水熱反應礦化劑，以純度為99.9％鈦片為基底，在160-220℃低溫條件下，水熱法合成一維納米Bi₂Fe₄O₉。

其中，所述的水熱反應礦化劑NaOH的溶液濃度范圍為8-20摩爾/升。NaOH的溶液濃度低于8摩爾/升時反應產物達不到高定向的要求。高于20摩爾/升時效果增加不明顯且堿濃度太高容易腐蝕反應設備。

反應溫度低于160℃反應慢，時間長，反應不完全，在200℃反應12小時已經完全，高于220℃效果增加不明顯，而且消耗熱能多。

所述的水熱反應時間為12-72小時。少于12小時反應不完全，在160℃，220℃反應72小時，反應均已完全。