基于烧结法和Calcination法的溶胶凝胶法制备BiFeO3陶瓷的红外光谱

【引言】

溶胶-凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体,在液相下将这些原料均匀混合,并进行水解、缩合化学反应,在溶液中形成稳定的透明溶胶体系,溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合,形成三维网络结构的凝胶,凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂,形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。溶胶-凝胶法的化学过程首先是将原料分散在溶剂中,然后经过水解反应生成活性单体,活性单体进行聚合,开始成为溶胶,进而生成具有一定空间结构的凝胶,经过干燥和热处理制备出纳米粒子和所需要材料。

【成果介绍】

单相BiFeO3BFO)陶瓷的生产存在诸多困难。主要的是在最终产品中存在杂质,主要是Bi2O3和难以获得高电阻率的致密陶瓷。通过常规固相反应获得的粉末是不具有高密度的陶瓷材料。D Suastiyanti等人认为高纯BiFeO3BFO)粉末使用硝酸铋和铁硝酸盐为原料,柠檬酸作为燃料,通过溶胶凝胶法合成。柠檬酸凝胶分别在200℃160℃下液态处理4小时,在600℃下烧结处理分别为468小时。粉末的热重分析/差热分析(使用的TGA/DTA仪器是LISEISL81系列I/L81—STATGA-DTA))表征了煅烧和烧结的参考温度,X射线衍射(XRD)试验确定BFO相,傅立叶红外(FTIR)来识别分子中的化学键,产生红外吸收光谱。TGA / DTA结果表明损失的质量和热流量大约是在160℃,可作为煅烧温度的参考。XRD结果表明,在600℃烧结8小时的BFO粉末没有二次相Bi2O3。同时,FTIR光谱表明,粉末具有单相BFO,其波数为1385 cm-1C-H)、1560 cm-1C-C)和2930 cm-1C-H)。

图文导读

1:柠檬酸凝胶法合成BiFeO3

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