本技术介绍了一种创新的α-Fe2O3@Bi2O3核壳椭球体制备工艺,该工艺采用纺锤型α-Fe2O3作为核心,Bi(NO3)3·5H2O为原料,通过一系列化学反应和物理过程,成功制备出具有核壳结构的椭球体材料。
背景技术
α-Fe2
O3
具有良好的化学稳定性、无毒性及广泛分布性,在光催化、气体传感器和锂离子电池等领域有着重要的应用。Bi2
O3
是一种具有优异光吸收性能的半导体材料,尤其在可见光区域具有显著的光响应能力,将其与α-Fe2
O3
复合,不仅可以增强其光电性能,还能提高其催化活性,利用Bi2
O3
包覆在α-Fe2
O3
表面形成核壳结构是一种有效的策略之一,其中的异质结构可以显著改善两者的综合性能,拓展其应用潜能。
核壳结构常见的合成方法包括共沉淀法、化学气相沉积法、水热法和微乳液法。共沉淀法简便且成本低,但形貌可控性差;化学气相沉积法表面覆盖精确,但操作复杂且成本高;微乳液法可在低温下合成,但工艺复杂。水热法操作简单、成本低,合成出的产物分散性、纯度以及结晶度较高、且其形貌受控,对于α-Fe2
O3
与Bi2
O3
复合结构的制备研究是合成方法的首选。
Sun等人利用水热法制备了α-Fe2
O3
/Bi2
O3
核壳结构,但氧化铋并未均匀地包覆在α-Fe2
O3
表面,而是以片状零散的状态附着在α-Fe2
O3
表面,使其不具备较好的分散性及稳定性。Lei等人水热合成出的α-Fe2
O3
/Bi2
O3
复合结构中,是将Bi2
O3
纳米片沉积在α-Fe2
O3
纳米管阵列的表面。Li等人通过水热法与超声辅助合成了Fe2
O3
/Bi2
O3
复合粒子,但该方法形成的复合粒子的稳定性较差,其α-Fe2
O3
和Bi2
O3
两种粒子易因外界干扰而分离。
实现思路