燃烧合成制备YFeO3及其性能研究(4)
属或者非金属外加剂，染料敏化或调解为半导体所具有的窄能带隙。此外，寻找一种新
的窄能带隙的光催化剂，且这种新的光催化剂具有高的可见光催化活性是实现高效可见
光光催化剂的合理措施。由于铁酸钇对于光和热的稳定性能良好，YFeO3作为一种稳定窄禁带半导体（Eg=2.6eV），光谱吸收范围较宽，因而铁酸钇材料也是很有潜力的光催
化材料[4]
。
研究揭示，YFeO3在蓝色激光二极管、磁场传感器和磁光数据存储器件方面有重要
的应用前景。Butler 等[1]
较早报道了 YFeO3是一种稳定的半导体材料，带隙（Eg）约为
2.58eV,由于该种晶体的带隙较窄，在光催化领域具有潜在的应用价值。Wu 等[5]
报道了
YFeO3 纳米晶体在可见光范围具有光催化活性，最长吸收波长达 663nm，Lu 等报道了
YFeO3 纳米晶在紫外线和可见光范围具有光催化活性，其吸收边约为 600nm，陈旬等[6]
报道用自生长燃烧法合成了平均尺度为 55nm 的 YFeO3晶粒，样品的吸收边为 550nm，
其他研究者也在尝试将YFeO3纳米晶用于光催化技术。目前关于YFeO3光学性质及光催
化的研究多限于实验方面，上述研究结果给出的带隙及与此相关的光吸收数据存在明显
的不一致，需要进一步研究，而系统的理论研究，特别是第一性原理计算研究尚未见报
道。
对于粉体而言，纳米级别材料的合成对于发展先进材料十分重要，因为纳米材料通
常具有与散装物料相反的非常小尺寸的颗粒（100nm）属性。在纳米材料中大量增加的
特定的表面/界面具有大量的化学活性的中心，这其中要求有高效和选择性的催化剂。此
外，纳米材料在磁性，电光性，电子和机械性能可以被应用到现代先进性应用，可带来
纳米技术产业繁荣和新经济。
纳米粉体的合成是先进功能材料的发展过程中的一项重要挑战，因为纳米材料通常
相比于大尺寸散装物料而言拥有非常小的颗粒属性，从而拥有独特的性能。聚集在表面
的的原子数量不断和晶界不断增大以及高比表面积导致形成了增加的表面能。因此，纳
米材料的表面和晶界提供了一种物理、化学、生物等方面都非常活跃的特殊性质，这其
中也包括工业方面所使用的催化剂。此外，其光学性能，电学性能和磁学性能可以应用
到特殊领域，从而形成了日益蓬勃发展的纳米技术产业[5]
。
随着纳米材料制备和应用研究发展而发展起来的纳米技术已经成为目前的主导技术
之一。由于纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应等使得它
们在磁、光、电等方面呈现常规材料不具备的特性，为开发高性能新材料提供了广泛的
机遇。作为纳米技术的重要组成部分，纳米粉体的制备构成了纳米技术的基础。稀土正
铁氧体(ReFeO3)是具有钙钦矿结构的复合氧化物材料，如YFeO3等，由于它们的离子和
电子缺陷，它们表现出独特的物理和化学性能。该类化合物具有独特的晶体结构，尤其
经掺杂后形成的晶体缺陷结构和性能，被应用或可被应用在固体燃料电池、固体电解质、
磁性材料、传感器、高温加热材料、环境监测、固体电阻器及替代贵金属的氧化还原催
化剂等诸多领域，成为化学、物理和材料等领域的研究热点，该类化合物作为纳米研究
领域中一类重要功能材料具有广阔的应用前景，研究其合成、结构和特殊用途对化工、
机械等工业乃至国防具有实际意义。
众所周知，ReFeo3基材料的各种性能受很多方面的影响，其中粉体质量就是其中最为关键的一个方面。随着现代科学技术的飞速发展，器件的小型化、高度集成化已经成
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