[發明專利]一種常壓水相法制備軟鉍礦Bi25FeO40納米粉體的方法

有效

• 申請號: 201610925773.X
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN106587162B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 王艷;苗康康;胡登衛
• 申請（專利權）人: 寶雞文理學院
• 主分類號: C01G49/00
• 分類號: C01G49/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 強紅剛

本發明公開了一種常壓水相法制備軟鉍礦Bi₂₅FeO₄₀納米粉體的方法，其將Fe(NO₃)₃·9H₂O和Bi(NO₃)₃·5H₂O分別加水和稀硝酸溶解，滴加到濃度為2.0～8.0 mol/L的NaOH溶液中，滴定結束后，繼續攪拌得到沉淀物，將沉淀物用去離子水洗滌至中性，干燥、煅燒，得到Bi₂₅FeO₄₀納米粉體。本發明的優點是Bi₂₅FeO₄₀納米粉體的結晶性完好、粒度分布均勻，工藝控制簡單，工藝周期短，能耗較低。

技術領域

本發明涉及一種常壓水相法制備軟鉍礦Bi₂₅FeO₄₀納米粉體的方法，屬于無機非金屬材料制備工藝技術領域。

背景技術

軟鉍礦材料，具有各向異性且是非中心對稱的立方晶體結構，晶體結構中存在大量離子空位及氧空位，這就決定了軟鉍礦具有介電、壓電、光電、電光等性質，引起學者們的普遍關注，其通式為Bi₁₂MO_20±X(M=Ti、Fe、Si、Pb等)。

Bi₂₅FeO₄₀是典型的軟鉍礦材料，晶體結構中部分Bi取代部分Fe離子的位置，大量缺陷的存在導致該材料具有光折變、高載流子流動、光催化和鐵磁性等優良性能，在光傳導和光降解方面具有潛在的用途。

目前，國內外對Bi₂₅FeO₄₀材料的研究尚處于起步階段，主要通過水熱法合成Bi₂₅FeO₄₀粉末樣品，水熱法對反應設備和條件要求較高，在推廣應用時具有一定的局限性。常壓水相法是在水熱法和共沉淀法基礎上發展起來的一種制備納米級粉體材料的新方法。與其他方法相比，常壓水相法能很好的控制粉體材料的組成、物相、粒度分布及微觀形貌，具有物料設備成本低、反應條件易實現且制備工藝簡單等特點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備工藝簡單、成本低廉，可操作性強的制備光催化材料Bi₂₅FeO₄₀納米粉體的方法。本發明采用常壓水相法制備具有納米級(約20 nm)尺寸的Bi₂₅FeO₄₀粉體，同時因粉體材料具有磁性便于回收利用。

本發明實現過程如下：

本發明采用常壓水相法制備軟鉍礦材料，包括如下步驟：

（1）將Fe(NO₃)₃·9H₂O和Bi(NO₃)₃·5H₂O分別加水和稀硝酸溶解；

（2）分別將Fe(NO₃)₃·9H₂O和Bi(NO₃)₃·5H₂O溶液滴加到濃度為2.0～8.0 mol/L的NaOH溶液中得到沉淀物；

（3）將沉淀物用去離子水洗滌至中性，干燥得到粉體前驅體；

（4）將粉體前驅體煅燒即得Bi₂₅FeO₄₀粉體。

上述步驟（1）中，兩種溶液濃度在0.1～0.3 mol/L，其摩爾比Fe:Bi=1:1；