[發(fā)明專利]BiFeO3

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210361804.5
• 申請(qǐng)日: 2012-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN102838356B
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊濤;金政元;郭益平;劉河洲;劉紅艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海顏鈦實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): H01F1/01
• 分類號(hào): H01F1/01;C04B35/626;C04B35/453
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 葉鳳

本發(fā)明涉及BiFeO₃-(Na_0.5Bi_0.5)TiO₃納米粉體的制備方法，選用九水硝酸鐵[Fe(NO₃)₃?9H₂O]、五水硝酸鉍[Bi(NO₃)₃?5H₂O]、硝酸鈉[NaNO₃]、鈦酸四正丁酯[Ti[OCH(CH3)2]4]為原料,乙二醇甲醚[C₃H₈O₂]作為溶劑，乙酰丙酮[CH₃COCH₂COCH₃]作為配體。本發(fā)明通過(guò)引入(Na_0.5Bi_0.5)TiO₃材料，可以抑制其它相的生成，獲得純相BiFeO₃-(Na_0.5Bi_0.5)TiO₃納米粉體。所采用的溶膠-凝膠制備方法操作簡(jiǎn)單、成本低廉，對(duì)BiFeO₃-(Na_0.5Bi_0.5)TiO₃作為一種性能優(yōu)良的重要工業(yè)材料和催化劑,廣泛應(yīng)用于電子、通訊和化工行業(yè)具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及BiFeO₃-(Na_0.5Bi_0.5)TiO₃納米粉體的制備方法，屬于納米粉體制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鐵酸鉍(BiFeO₃)具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，在室溫下同時(shí)具有鐵電性和反鐵磁性，是一種典型的單相多鐵性材料。鐵酸鉍功能特性的耦合，賦予了它特殊的使用性能，有望廣泛應(yīng)用于濾波器、傳感器與執(zhí)行器、存儲(chǔ)器及非線性光學(xué)器件等方面。同時(shí)，BiFeO₃?作為一種新型的窄帶隙半導(dǎo)體，在可見光催化方面也具有廣泛的應(yīng)用前景。因此，BiFeO₃材料是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。然而，BiFeO₃在制備過(guò)程中容易造成鐵價(jià)態(tài)的變化，只能在很窄的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定存在，同時(shí)前驅(qū)體中雜質(zhì)的存在也會(huì)導(dǎo)致雜相的產(chǎn)生，因此制備的BiFeO₃常常會(huì)有Bi₃₆Fe₂O_7、Bi₂₅FeO₄₀或Bi₂Fe₄O₉等雜相。這使得純相BiFeO₃的制備成為一個(gè)難題，限制人們對(duì)其進(jìn)行深入的研究。

BiFeO₃粉體的制備方法主要有固相反應(yīng)法、共沉淀法、水熱法、溶膠-凝膠法等。其中，固相反應(yīng)法在燒結(jié)之后需要借助硝酸去除Bi₂Fe₄O₉和Bi₂₅FeO₄₀等雜相，使粉體表面粗糙，實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性也不好，同時(shí)固相反應(yīng)法的合成溫度較高，往往接近甚至高于居里溫度，最終可能會(huì)影響材料的鐵電性能。另外，雖然水熱法制備BiFeO₃是近來(lái)比較熱門的方法，但是對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件要求較為苛刻。雖然人們采用了各種方法來(lái)制備純相BiFeO₃材料，用以研究其功能特性，但是結(jié)果不是十分令人滿意。如何消除BiFeO₃樣品中的雜相，仍是BiFeO₃研究領(lǐng)域中的一個(gè)重要問(wèn)題。通過(guò)溶膠-凝膠法，引入其他ABO₃型鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鐵電材料，制備成固溶體，抑制其它雜相的生成，是條比較有效的途徑，且溶膠-凝膠法實(shí)驗(yàn)條件要求簡(jiǎn)單，成本低廉。

迄今為止，合成純相BiFeO₃仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題。

發(fā)明內(nèi)容