水热合成YFeO3及其性能研究+文献综述(3)
属于正交晶系。
现在具体来介绍：铁酸钇（YFeO3）属于正交晶系，空间群是 Pnma（D16/2h） 。半
径小的 Fe3+
处于6 个面心O2﹣堆成的八面体空隙中，半径大的Y3+
位于八个[FeO6]八面体
的空隙内。YFeO3 对光和热的稳定性好。YFeO3 作为一种稳定的窄禁带半导体
（Eg=2.58eV） ，光谱吸收范围较宽，是很有潜力的光催化材料。
对于正交钙钛矿结构的YFeO3晶体，其空间群为 Pnma，晶格参量为：a=0.5594 nm，
b=0.7601 nm，c=0.5281 nm；===90°[5]
。它的晶胞由四个YFeO3分子组成，Fe3+
位
于FeO6八面体中心。用 Materials Studio 软件包建立 YFeO3的结构模型下如图1.2所示。
1.1.3 YFeO3 的应用
稀土正铁氧体YFeO3呈正交钙钛矿结构，其晶体和纳米晶体材料在电极材料、传感
器和光催化领域具有重要的应用价值。
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等较早报道了YFeO3是一种稳定的半导体材料，带隙(Eg)约为2.58 eV
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.最近， Wu等报道了YFeO3
纳米晶在可见光范围具有光催化活性，最长吸收波长达 663 nm。Lü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600 nm。陈旬等报道用自生
长燃烧法合成了平均尺度为55 nm的 YFeO3晶粒，样品的吸收边为 550 nm。其他研究者
也在尝试将YFeO3纳米晶体用于光催化技术。
1.1.4 YFeO3 粉体的合成
稀土铁氧体的合成一般是采用固相法，固相法是指由相应的纯氧化物通过高温反应
制得样品的方法，除了固相法以外还有用沉淀法、热分解法、溶胶凝胶法、超声化学方
法及燃烧法等制备稀土正铁氧体的研究报道的，下面展示了一些这些方法合成铁酸钇的
报道
（1）Bulter等[6]
就研究采用熔融法制备YFeO3；
（2）Mathur等[7]
用金属醇盐为原料，先通过置换反应生成异质金属醇，再通过水解溶剂
-凝胶法制得纯相的YFeO3；
（3）Wu等[8]
以氨基乙酸为燃料，通过自燃法一步合成较高结晶度的YFeO3，通过控制
氨基乙酸和硝酸盐的比例可以得到四方和正交的YFeO3；
（4）Lü等[9]
报道了采用一种微波辅助方法，以水作为溶剂、碳为基板、PVA为抑制剂、
尿素为共沉淀剂合成了钙钛矿型 YFeO3纳米晶，但是制备过程中仍然需要在 600℃的高温下对样品进行热处理的，同时其表面积较小的。
以上文献都是关于YFeO3材料制备的开拓性工作，不过这些方法获得的 YFeO3样品
颗粒尺寸普遍比较大，比表面积比较小，这会影响其应用。因此，如何获得单相性良好、
颗粒较小的YFeO3就成为非常有意义的课题。
本研究主要采用水热法来制备YFeO3材料，为此，下面重点介绍一下水热法。
1.2 水热法
1.2.1 水热法的简介
水热法生长晶体，是19 世纪中叶地质学家模拟自然界成矿作用而开始研究的， 发展
至今已经有两百年的历史了，水热法属液相化学的范畴，是指在特制的密闭反应容器(高
压釜)里，采用水溶液作为反应介质，通过对反应容器加热，创造一个高温、高压反应环
境，使得通常与难溶或不溶的物质溶解并且重结晶。在水热条件下却可能使反应得以实
现。在水热反应中，水既可作为一种化学组分起作用并参与反应，又可以是溶剂和膨化
促进剂，同时又是压力传递介质，通过加速渗透反应和控制其过程的物理化学因素，实