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水热可控合成多面体BiFeO₃颗粒

陈险峙 , 杨若琳 , 朱刚强 , 周剑平 , 吕丽 , 边小兵 , 刘鹏

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00753

以Bi(NO)₃^.5H₂O和Fe(NO)₃^.9H₂O为水热反应原料, 选择KOH作为矿化剂合成单相BiFeO₃. 通过调节KOH浓度和升降温速率可控合成了规则的大尺度多面体BiFeO₃颗粒. 发现高碱浓度有利于合成规则多面体BiFeO₃颗粒, 合适的水热降温速率是影响高结晶度BiFeO₃颗粒合成的重要因素之一. 当KOH浓度为6和8 mol/L, 降温速率为0.2℃/min时, 产物为高结晶度准立方和截角立方颗粒, 当降温速率调节为0.1℃/min时, 产物为表面粗糙的立方八面体和截角八面体颗粒. 当KOH浓度为8 mol/L, 降温速率约为2℃/min时, 产物为表面粗糙且有孔洞的截角立方颗粒. 通过扫描电镜图片观察到其形貌演变过程并解释了大尺度多面体BiFeO₃颗粒的形成机制.

关键词: 可控水热合成 , KOH concentration and heating and cooling rate , single phase BiFeO₃ , formation mechanism

水热可控合成多面体BiFeO3颗粒

陈险峙 , 杨若琳 , 朱刚强 , 周剑平 , 吕丽 , 边小兵 , 刘鹏

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00753

以Bi(NO)3·5H2O和Fe(NO)3·9H2O为水热反应原料,选择KOH作为矿化剂合成单相BiFe03.通过调节KOH浓度和升降温速率可控合成了规则的大尺度多面体BiFeO3颗粒.发现高碱浓度有利于合成规则多面体BiFeO3颗粒,合适的水热降温速率是影响高结晶度BiFeO3颗粒合成的重要因素之一.当KOH浓度为6和8 mol/L,降温速率为0.2 ℃/min时,产物为高结晶度准立方和截角立方颗粒,当降温速率调节为0.1 ℃/min时,产物为表面粗糙的立方八面体和截角八面体颗粒.当KOH浓度为8 mol/L,降温速率约为2℃/min时,产物为表面粗糙且有孔洞的截角立方颗粒.通过扫描电镜图片观察到其形貌演变过程并解释了大尺度多面体BiFeO3颗粒的形成机制.

关键词: 可控水热合成 , KOH浓度及升降温速率 , 单相BiFeO3 , 形成机制

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