积比为12: 1 ;所述混合液A和混合液B的体积比为1: 8;
[0026]步骤三、按照每升混合液C中加入0.08mol十二烷基苯环酸钠的配料比例，将十二烷基苯磺酸钠加入步骤二中所述混合液C中，超声波振荡0.5h后真空静置4h，得到溶胶，然后采用金坛盛蓝仪器制造有限公司的SL-24超声波水浴锅对所述溶胶进行超声水浴处理，超声水浴处理的温度为70°C，超声水浴处理的时间为35h，得到干凝胶，之后将所述干凝胶加入到矿化剂溶液中搅拌3h，得到混合液D ;所述干凝胶的加入量为每升矿化剂溶液中加入100g干凝胶，所述矿化剂溶液由矿化剂与去离子水混合均匀而成，所述矿化剂为氢氧化钠和氢氧化钾按摩尔比1.5:1混合均匀而成的混合液，所述矿化剂溶液中氢氧根的浓度为3mol/L ；
[0027]步骤四、将步骤三中所述混合液D加入温压双控微波水热反应仪中，在温度为160°C的条件下微波水热反应40min，自然冷却后得到悬浮液E ;
[0028]步骤五、对步骤四中所述悬浮液E依次进行离心、洗涤和真空冷冻干燥处理，得到具有纳米片簇结构的钆掺杂钛酸铋。
[0029]图1为本实施例制备的钆掺杂钛酸铋的SEM照片。由图1可知，钆掺杂钛酸铋粉体颗粒以纳米片状紧密排布成簇，粒度分布均匀，其中纳米片的长宽均控制在20nm?40nm，厚度为3nm?5nm。
[0030]图2为本实施例制备的钆掺杂钛酸铋的XRD图。由图2可知，反应时间在40min?90min之间时，反应产物的XRD特征峰的峰形并无明显的增加，都与Bi4Ti3012标准衍射峰相一致，这说明钆掺杂钛酸铋粉体在反应时间40min时已经结晶完毕，Gd元素完全取代了部分Bi原子的位置进入到了钛酸的晶格之中，完全合成目标产物。相比其它制备掺Gd钛酸铋纳米材料的方法，本实施例的制备时间明显缩短，具有节能减排的优点。
[0031]实施例2
[0032]本实施例具有纳米片簇结构的钆掺杂钛酸铋的制备方法包括以下步骤:
[0033]步骤一、将四异丙基钛酸酯溶解于异丙醇中，得到四异丙基钛酸酯的异丙醇溶液，所述四异丙基钛酸酯的异丙醇溶液中四异丙基钛酸酯的浓度为0.2mol/L ;然后将三乙醇胺以不大于6mL/min的速率滴加到所述四异丙基钛酸酯的异丙醇溶液中，超声波混合均匀后得到混合液A ;所述混合液A中四异丙基钛酸酯的体积百分含量为5% ;
[0034]步骤二、将硝酸铋和硝酸钆按摩尔比1: 0.14混合均匀而成的混合液与冰醋酸以及乙二醇甲醚超声波混合均匀，得到混合液B，然后将步骤一中所述混合液A以不大于6mL/min的速率滴加到所述混合液B中，超声波混合均匀后得到混合液C ;所述混合液B中硝酸铋的浓度与硝酸钆的浓度之和为0.08mol/L，所述冰醋酸与乙二醇甲醚的体积比为15: 1 ;所述混合液A和混合液B的体积比为1: 8;
[0035]步骤三、按照每升混合液C中加入0.lmol十二烷基苯环酸钠的配料比例，将十二烷基苯磺酸钠加入步骤二中所述混合液C中，超声波振荡0.5h后真空静置3h，得到溶胶，然后采用金坛盛蓝仪器制造有限公司的SL-24超声波水浴锅对所述溶胶进行超声水浴处理，超声水浴处理的温度为70°C，超声水浴处理的时间为40h，得到干凝胶，之后将所述干凝胶加入到矿化剂溶液中搅拌2h，得到混合液D ;所述干凝胶的加入量为每升矿化剂溶液中加入120g干凝胶，所述矿化剂溶液由矿化剂与去离子水混合均匀而成，所述矿化剂为氢氧化钠和氢氧化钾按摩尔比1:1混合均匀而成的混合液，所述矿化剂溶液中氢氧根的浓度为 2.5mol/L ；
[0036]步骤四、将步骤三中所述混合液D加入温压双控微波水热反应仪中，在温度为140°C的条件下微波水热反应60min，自然冷却后得到悬浮液E ;
[0037]步骤五、对步骤四中所述悬浮液E依次进行离心、洗涤和真空冷冻干燥处理，得到具有纳米片簇结构的钆掺杂钛酸铋。
[0038]本实施例采用超声辅助溶胶-凝胶微波水热制备工艺，能够在较低温度下、较短时间内获得具有单一铋层状钙钛矿正交相、形貌可控的钆掺杂的钛酸铋纳米粉体，所制粉体纯度高、粒度分布窄、团聚程度轻、晶粒组分和形态可控、反应活性好。
[0039]实施例3
[0040]本实施例具有纳米片簇结构的钆掺杂钛酸铋的制备方法包括以下步骤:
[0041]步骤一、将四异丙基钛酸酯溶解于异丙醇中，得到四异丙基钛酸酯的异丙醇溶液，所述四异丙基钛酸酯的异丙醇溶液中四异丙基钛酸酯的浓度为0.2mol/L ;然后将三乙醇胺以不大于6mL/min的速率滴加到所述四异丙基钛酸酯的异丙醇溶液中，超声波混合均匀后得到混合液A ;所述混合液A中四异丙基钛酸酯的体积百分含量为10% ;
[0042]步骤二、将硝酸铋和硝酸钆按摩尔比1: 0.13混合均匀而成的混合液与冰醋酸以及乙二醇甲醚超声波混合均匀，得到混合液B，然后将步骤一中所述混合液A以不大于6mL/min的速率滴加到所述混合液B中，超声波混合均匀后得到混合液C ;所述混合液B中硝酸铋的浓度与硝酸钆的浓度之和为0.08mol/L，所述冰醋酸与乙二醇甲醚的体积比为12: 1 ;所述混合液A和混合液B的体积比为1: 8;
[0043]步骤三、按照每升混合液C中加入0.05mol十二烷基苯环酸钠的配料比例，将十二烷基苯磺酸钠加入步骤二中所述混合液C中，超声波振荡0.5h后真空静置5h，得到溶胶，然后采用金坛盛蓝仪器制造有限公司的SL-24超声波水浴锅对所述溶胶进行超声水浴处理，超声水浴处理的温度为60°C，超声水浴处理的时间为30h，得到干凝胶，之后将所述干凝胶加入到矿化剂溶液中搅拌2h，得到混合液D ;所述干凝胶的加入量为每升矿化剂溶液中加入80g干凝胶，所述矿化剂溶液由矿化剂与去离子水混合均匀而成，所述矿化剂为氢氧化钠和氢氧化钾按摩尔比2:1混合均匀而成的混合液，所述矿化剂溶液中氢氧根的浓度为 3.5mol/L ；
[0044]步骤四、将步骤三中所述混合液D加入温压双控微波水热反应仪中，在温度为140°C的条件下微波水热反应60min，自然冷却后得到悬浮液E ;
[0045]步骤五、对步骤四中所述悬浮液E依次进行离心、洗涤和真空冷冻干燥处理，得到具有纳米片簇结构的钆掺杂钛酸铋。
[0046]本实施例采用超声辅助溶胶-凝胶微波水热制备工艺，能够在较低温度下、较短时间内获得具有单一铋层状钙钛矿正交相、形貌可控的钆掺杂的钛酸铋纳米粉体，所制粉体纯度高、粒度分布窄、团聚程度轻、晶粒组分和形态可控、反应活性好。
[0047]实施例4
[0048]本实施例具有纳米片簇结构的钆掺杂钛酸铋的制备方法包括以下步骤:
[0049]步骤一、将四异丙基钛酸酯溶解于异丙醇中，得到四异丙基钛酸酯的异丙醇溶液，所述四异丙基钛酸酯的异丙醇溶液中四异丙基钛酸酯的浓度为0.2mol/L ;然后将三乙醇胺以不大于6mL/min的速率滴加到所述四异丙基钛酸酯的异丙醇溶液中，超声波混合均匀后得到混合液A ;所述混合液A中四异丙基钛酸酯的体积百分含量为10% ;
[0050]步骤二、将硝酸铋和硝酸钆按摩尔比1: 0.06混合均匀而成的混合液与冰醋酸以及乙二醇甲醚超声波混合均匀，得到混合液B，然后将步骤一中所述混合液A以不大于6mL/min的速率滴加到所述混合液B中，超声波混合均匀后得到混合液C ;所述混合液B中硝酸铋的浓度与硝酸钆的浓度之和为0.04mol/L,所述冰醋酸与乙二醇甲醚的体积比为12.5: 1 ;所述混合液A和混合液B的体积比为1: