Na 0.5 Bi 0.5 TiO 3 纳米纤维的制备及形成机理研究

以Bi(NO 3 ) 3 -5H 2 O、板状钛酸(H 1.07 Ti 1.73 O 4 - n H 2 O)、NaOH为原料, 采用水热法合成了具有钙钛矿结构的Na 0.5 Bi 0.5 TiO 3 纳米纤维. 利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)和X射线能谱仪(EDS)对产物进行表征. 通过考察在200℃下水热反应不同时间的产物的相结构、微观形貌及化学组成, 对Na 0.5 Bi 0.5 TiO 3 纳米纤维的形成机理进行了探讨. 结果表明: 钛酸H 1.07 Ti 1.73 O 4 - n H 2 O是一类具有层板结构的化合物, 在水热反应过程中, 板状钛酸的层间H 3 O + 可与Na + 、Bi 3+ 进行离子交换, 通过原位生长的方式形成了板状Na 0.5 Bi 0.5 TiO 3 颗粒, 随着水热反应的进行, 板状Na 0.5 Bi 0.5 TiO 3 颗粒裂解形成纳米纤维. 所得的Na 0.5 Bi 0.5 TiO 3 纳米纤维分散性好, 具有钙钛矿结构, 直径为30~150 nm, 长度为几个微米到十几个微米.