[发明专利]一种钬掺杂铁酸铋多铁材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钬掺杂铁酸铋多铁材料，其特征在于，该钬掺杂铁酸铋多铁材料的化学式为Bi_1-xHo_xFeO₃，0＜x≤0.15。

2.如权利要求1所述的钬掺杂铁酸铋多铁材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)原料准备

按照钬掺杂铁酸铋的化学式Bi_1-xHo_xFeO₃(0＜x≤0.15)的计量比例称取硝酸铁、硝酸铋和硝酸钬，并量取物质的量为硝酸铁、硝酸铋和硝酸钬的物质的量之和的柠檬酸，准备足量的乙二醇；

(2)溶液的配制

按如下两种配制方式中的任意一种配制溶液：

(a)先将步骤(1)称取的硝酸铁、硝酸铋和硝酸钬分别溶于适量乙二醇中，搅拌至完全溶解，分别得到浓度为0.3～1.0mol/L的硝酸铁的乙二醇溶液、硝酸铋的乙二醇溶液和硝酸钬的乙二醇溶液；然后将所述硝酸钬的乙二醇溶液与所述硝酸铋的乙二醇溶液混合并搅拌，得到均匀的硝酸钬和硝酸铋的混合乙二醇溶液；再将所述硝酸钬和硝酸铋的混合乙二醇溶液与所述硝酸铁的乙二醇溶液混合并搅拌，得到均匀的硝酸钬、硝酸铋和硝酸铁的混合乙二醇溶液；最后向所述硝酸钬、硝酸铋和硝酸铁的混合乙二醇溶液中加入柠檬酸并搅拌，得到均匀的硝酸钬、硝酸铋、硝酸铁和柠檬酸的混合乙二醇溶液；

(b)先将步骤(1)称取的硝酸铋溶于足量乙二醇中，搅拌至完全溶解，得到浓度为0.1～0.3mol/L的硝酸铋的乙二醇溶液；然后向所述硝酸铋的乙二醇溶液中加入步骤(1)称取的硝酸钬，搅拌至完全溶解，得到均匀的硝酸钬和硝酸铋的混合乙二醇溶液；再向所述硝酸钬和硝酸铋的混合乙二醇溶液中加入步骤(1)称取的硝酸铁，搅拌至完全溶解，得到均匀的硝酸钬、硝酸铋和硝酸铁的混合乙二醇溶液；最后向所述硝酸钬、硝酸铋和硝酸铁的混合乙二醇溶液中加入柠檬酸并搅拌，得到均匀的硝酸钬、硝酸铋、硝酸铁和柠檬酸的混合乙二醇溶液；

(3)溶胶的制备

将步骤(2)制得的硝酸钬、硝酸铋、硝酸铁和柠檬酸的混合乙二醇溶液在40～80℃匀速搅拌1～3h，得到均一的钬掺杂铁酸铋溶胶；

(4)干凝胶的制备

将步骤(3)制得的钬掺杂铁酸铋溶胶在80～150℃静置干燥2～14天，得到钬掺杂铁酸铋干凝胶；

(5)热处理

将步骤(4)制得的钬掺杂铁酸铋干凝胶放置于烧结炉中，在200～400℃保温2～5h后自然降温至室温；然后在550～650℃保温1～5h后自然降温至室温；

(6)清洗、烘干

先用体积浓度为5～20％的稀硝酸溶液清洗步骤(5)热处理后的钬掺杂铁酸铋至少2遍，再用去离子水清洗至少2遍，烘干后即得Bi_1-xHo_xFeO₃(0＜x≤0.15)多铁材料。

3.根据权利要求2所述的钬掺杂铁酸铋多铁材料的制备方法，其特征在于，所述硝酸铁、硝酸铋、硝酸钬、乙二醇和柠檬酸的纯度均不低于分析纯。

4.根据权利要求2所述的钬掺杂铁酸铋多铁材料的制备方法，其特征在于，用所述方法制备的钬掺杂铁酸铋Bi_1-xHo_xFeO₃(0＜x≤0.15)多铁材料为纳米颗粒，其粒径为50～100nm。