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Na0.5Bi0.5TiO3纳米纤维的制备及形成机理研究

马晓 , 薛丽红 , 严有为

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01251

以Bi(NO3)3-5H2O、板状钛酸(H1.07Ti1.73O4-nH2O)、NaOH为原料, 采用水热法合成了具有钙钛矿结构的Na0.5Bi0.5TiO3纳米纤维. 利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)和X射线能谱仪(EDS)对产物进行表征. 通过考察在200℃下水热反应不同时间的产物的相结构、微观形貌及化学组成, 对Na0.5Bi0.5TiO3纳米纤维的形成机理进行了探讨. 结果表明: 钛酸H1.07Ti1.73O4-nH2O是一类具有层板结构的化合物, 在水热反应过程中, 板状钛酸的层间H3O+可与Na+、Bi3+进行离子交换, 通过原位生长的方式形成了板状Na0.5Bi0.5TiO3颗粒, 随着水热反应的进行, 板状Na0.5Bi0.5TiO3颗粒裂解形成纳米纤维. 所得的Na0.5Bi0.5TiO3纳米纤维分散性好, 具有钙钛矿结构, 直径为30~150 nm, 长度为几个微米到十几个微米.

关键词: 水热合成 , bismuth sodium titanate , nanowires , perovskite , forming mechanism

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