2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、鉍鐵系化合物由于其特有的結(jié)構(gòu)、性能及廣闊的應(yīng)用前景受到各方面的廣泛關(guān)注。軟鉍礦Bi25FeO40在光傳導(dǎo)和光催化性能領(lǐng)域具有優(yōu)良的應(yīng)用前景;而鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的BiFeO3在信息存儲和傳感器方面具有潛在的應(yīng)用前景;另外,Bi2Fe4O9是一種在氣敏及催化方面具有很好應(yīng)用潛力的功能材料。目前國內(nèi)外鉍鐵系化合物材料的制備條件都比較苛刻,反應(yīng)條件需要精確控制,合成設(shè)備復(fù)雜。使用簡單易控的水熱法制備BiFeO3,Bi2Fe4O9材料才剛剛開始,Bi2

2、5FeO40的水熱制備研究未見報道,鉍鐵系化合物材料生長機(jī)理尚未深入研究。本文選擇鉍鐵系化合物為研究對象,通過合成工藝條件的合理控制達(dá)到有目的地制備鉍鐵系化合物材料,實現(xiàn)對其結(jié)構(gòu)性能的調(diào)控,主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下: ⑴分別以NaOH和KOH作為水熱合成礦化劑,通過調(diào)節(jié)水熱反應(yīng)條件實現(xiàn)了一系列純相鉍鐵系化合物材料的可控制備。鉍鐵系化合物的生長規(guī)律研究發(fā)現(xiàn)礦化劑濃度及反應(yīng)物的溶解度對生成產(chǎn)物具有很大的影響。這是由于礦化劑濃度的變化會

3、導(dǎo)致參與反應(yīng)的離子團(tuán)及其物質(zhì)的量變化,從而生成不同化學(xué)計量比的鉍鐵系化合物。 ⑵測試了系列鉍鐵化合物的性能,研究了化合物結(jié)構(gòu)與性能的相關(guān)性。通過peakfit軟件的擬合分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)KOH濃度由4.5 M升高到12.0M的過程中,鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的BiFeO3物相存在一個由三方相向六方相相遷移的過程。不同物相結(jié)構(gòu)的BiFeO3材料具有不同鐵電、鐵磁及介電性能。三方相的BiFeO3材料的鐵電性能和磁性能都較六方相的BiFeO3材料好,但三

4、方相的BiFeO3材料的介電諧振性能較六方相的BiFeO3材料差。 ⑶通過性能測試發(fā)現(xiàn)Bi25FeO40材料的禁帶寬度約為2.15 ev,在可見光范圍內(nèi)具有較強(qiáng)的光響應(yīng);研究發(fā)現(xiàn)擇優(yōu)生長的Bi2Fe4O9材料的介電性能較好,而鐵電性能稍差。擇優(yōu)生長的Bi2Fe4O9材料的變溫磁性能測試表明其在240 K溫度以下為反鐵磁材料。Bi2Fe4O9晶體生長機(jī)理的研究表明,這是一種層狀結(jié)構(gòu)的化合物,(00l)面為原子密度最大面,晶體生長過

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