一种铌铁矿结构ZnNb₂O₆纤维及其制备方法

摘要

本发明公开了一种铌铁矿结构ZnNb₂O₆纤维及其制备方法，属于纳米材料制备技术领域，本发明方法以Nb₂O₅和KOH为原料，经水热处理得到可溶性的铌酸盐前驱体，随后将前驱体与KOH的乙醇水溶液进行溶剂热反应，制备出隧道结构K₂Nb₂O₆·H₂O纤维，然后以Zn(NO₃)₂为锌源与隧道型K₂Nb₂O₆·H₂O中的K+离子进行离子交换反应，过滤，洗涤，干燥，最后热处理，得到铌铁矿结构ZnNb₂O₆纤维。本发明得到的铌铁矿结构ZnNb₂O₆纤维是由纳米晶组成的多晶，并且具有取向性，单根纤维直径约为1～5μm，长度为10～80μm，纳米晶粒度是5～20nm。本发明提供制备丝状铌酸锌的方法具有产品结晶性好，纯度高，反应条件温和，操作简单，重复性高且产物形貌和尺寸可控等优点。

主权项

一种铌铁矿结构ZnNb₂O₆纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按照1g：5～8ml的比例，将Nb₂O₅加入到浓度为2～3mol/L的KOH水溶液中，在180～230℃下进行水热处理2～3h，得到可溶性铌酸盐溶液，向可溶性铌酸盐溶液中加入乙醇，析出可溶性铌酸盐前驱体；所述的乙醇为无水乙醇，且与Nb₂O₅按照1g：5～8ml的量加入；2)按照1g：25～35ml的比例，将可溶性铌酸盐前驱体加入到KOH的乙醇水溶液中，在220～250℃下进行溶剂热反应9～14h，将反应液过滤得沉淀，沉淀经洗涤、干燥，得到隧道型结构K₂Nb₂O₆纤维；其中，所述的KOH的乙醇水溶液中KOH的浓度为0.5～1mol/L；所述的KOH的乙醇水溶液中乙醇和水的体积比为1～2：1；3)按照1g：80～120ml的比例，将隧道型结构K₂Nb₂O₆纤维加入到浓度为0.5～1.5mol/L的Zn(NO₃)₂溶液中，充分搅拌后过滤，将沉淀洗涤、干燥，得到隧道型结构ZnNb₂O₆纤维；4)将隧道型结构ZnNb₂O₆纤维在600～800℃下热处理2～3h，得到铌铁矿结构的ZnNb₂O₆纤维。