[发明专利]一种三维花状的铁酸铋粉体及其制备方法

权利要求书

1.一种三维花状的铁酸铋粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将厚片状的铁酸铋粉体和腐蚀溶剂按(2.5～3)mg：1mL混合，进行超声分散，得到混合液A；

步骤2：在保护气氛下，将混合液A进行水浴加热并搅拌，同时向混合液A中滴加体积比为(2～4)：1还原剂和络合剂，进行腐蚀反应，其中，腐蚀溶剂和还原剂的体积比为(80～100)：4；反应40～50min后迅速冷却，终止反应；

步骤3：将步骤2反应后得到的沉淀物进行洗涤和干燥，得到三维花状的铁酸铋粉体。

2.根据权利要求1所述的一种三维花状的铁酸铋粉体的制备方法，其特征在于，步骤1中厚片状的铁酸铋粉体的制备步骤包括：

(a)分别取Bi(NO₃)₃·5H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O、水和硝酸，混合后磁力搅拌，使其充分溶解得到混合液B；其中，Bi(NO₃)₃·5H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O、水和硝酸的比为1mmol：2mmol：(10～15)mL：(1～2)mL；

(b)向混合液B中缓慢滴加NaOH溶液，得到红褐色的悬浮液C后，继续搅拌；

(c)将悬浮液C倒入反应釜中并密封，进行均相水热反应，生成沉淀物；

(d)待反应釜冷却至室温后，将均相水热反应得到的沉淀物洗涤干燥后得到厚片状的铁酸铋粉体。

3.根据权利要求2所述的一种三维花状的铁酸铋粉体的制备方法，其特征在于，步骤(a)中硝酸的质量分数为65％；步骤(b)中NaOH溶液的浓度为10～12mol/L，滴加速率为每秒两滴。

4.根据权利要求2所述的一种三维花状的铁酸铋粉体的制备方法，其特征在于，步骤(c)中均相水热反应的条件为：反应温度在180～200℃，反应时间在6～12h。

5.根据权利要求2所述的一种三维花状的铁酸铋粉体的制备方法，其特征在于，步骤(d)中，均相水热反应得到的沉淀物通过去离子水和无水乙醇洗涤，然后在60～80℃下干燥8～12h。

6.根据权利要求1所述的一种三维花状的铁酸铋粉体的制备方法，其特征在于，步骤1中，腐蚀溶剂为N,N二甲基甲酰胺；步骤2中还原剂为水合肼，络合剂为巯基乙酸甲酯。

7.根据权利要求1所述的一种三维花状的铁酸铋粉体的制备方法，其特征在于，步骤1中，超声分散20～30min。

8.根据权利要求1所述的一种三维花状的铁酸铋粉体的制备方法，其特征在于，步骤2中，保护气氛为氮气或惰性气体；水浴加热温度为70～80℃。

9.根据权利要求1所述的一种三维花状的铁酸铋粉体的制备方法，其特征在于，步骤2中采用-2～2℃的过冷无水乙醇进行迅速冷却终止；腐蚀反应得到的沉淀物用无水乙醇和去离子水分别洗涤直至pH呈中性，然后在60～80℃下干燥6～12h。

10.一种利用权利要求1所述制备方法制得的三维花状的铁酸铋粉体，其特征在于，该铁酸铋粉体是纳米片自组装形成的直径在1～2μm的三维花状Bi₂Fe₄O₉球体结构。