一种A位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法与流程

本发明属于铁酸镧复合氧化物材料制备技术领域，具体涉及一种a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法。

背景技术：

铁酸镧(lafeo3)是一种典型的具有钙钛矿(abo3)正交结构的稀土复合金属氧化物，室温下空间群为pbnm。此结构中的fe-o-fe键角(θ≈156°)是钙钛矿铁氧体体系中最大的键角，因此lafeo3是铁氧体体系中奈尔温度(tn≈740k)最高的磁性材料。lafeo3具有g型反铁磁结构，是少数的同时具有反铁磁性和铁电性的单相多铁材料之一。lafeo3材料因其具有特殊的晶型结构、独特的电磁、较高的电子-离子混合导电性、优良的催化和气敏活性、适合的热膨胀系数以及较佳的化学稳定性等独特优势，应用行业很广泛，在电学、磁学传感器、工业催化、气敏材料、信息存储和自旋电子器件等领域都有着广泛的应用前景，因此对这种材料所进行的研究就显得特别有意义。

目前很多研究报道了运用固相反应法、共沉淀法、溶胶-凝胶等方法合成lafeo3a位碱土单相掺杂，如ca²⁺、mg²⁺、sr²⁺和ba²⁺等掺杂，并研究其不同掺杂比例对样品的穆谱、磁性能、气敏性、催化活性能的影响等等，比如溶胶凝胶法制备样品la1-xsrxfeo3，比如运用共沉淀法合成la1-xcaxfeo3，比如溶胶-凝胶法合成la1-xmgxfeo3并研究其气敏性能；比如运用pmma模板法合成la1-xmgxfeo3并研究其气敏性能；比如有学者运用传统的固相反应法研究了ca掺la1-xcaxfeo3的磁性能，结果表明随着ca²⁺掺杂浓度的增加，fe⁴⁺数量增加，fe³⁺数量减少，磁化率增大。

现有技术中，尚未见有报道运用溶胶-凝胶法合成lafeo3a位碱土双相掺杂及研究不同煅烧温度及时间对掺杂后样品磁性能的影响，如ca²⁺和mg²⁺、mg²⁺和ba²⁺等共掺，限制了钙钛矿(abo3)复合氧化物的应用。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供的一种a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法，运用溶胶-凝胶法合成lafeo3a位碱土双相掺杂及研究不同煅烧温度及时间对掺杂后样品磁性能的影响，为钙钛矿(abo3)复合氧化物的广泛应用奠定了基础。

本发明提供的一种a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法，包括以下步骤：

s1，将柠檬酸溶于去离子水中，搅拌溶解完全后得到柠檬酸溶液；

s2，称取la(no3)3·6h2o、fe(no3)3·9h2o、mg(no3)2·6h2o、ca(no3)2·4h2o，加入到s1得到的柠檬酸溶液中，然后加入去离子水，搅拌溶解完全后得到钙钛矿混合溶液；

s3，向s2所得钙钛矿混合溶液中加入氨水，搅拌，直至ph＝6.9～7.1，得到墨绿色澄清的反应溶液；

s4，将s3所得反应溶液置于40～80℃水浴，搅拌2-5h，得到湿凝胶，停止搅拌，静置，干燥，得到干凝胶；

s5，向s4得到的干凝胶中加入无水乙醇，得到粉末，研磨粉末，并将研磨后的粉末置于马弗炉中400～1000℃煅烧2～3h，然后自然冷却，再次研磨成粉，得到a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料。

优选的，上述的a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法，s1中柠檬酸和去离子水的比例为0.04mol:20ml。

优选的，上述的a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法，s2中，la(no3)3·6h2o：mg(no3)2·6h2o：ca(no3)2·4h2o：fe(no3)3·9h2o的摩尔比为0.85:(0.15-x):x:1，且x＝0，0.03，0.06，0.09，0.12或者0.15。

优选的，上述的a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法，s1去离子水和s2中去离子水的体积比例为2:3。

优选的，上述的a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法，s3中，所述氨水的浓度为25～28g/100g。

优选的，上述的a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法，s4中静置时间为10～14h，干燥的条件为120～140℃干燥4～8h。

优选的，上述的a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法，s4中加入的无水乙醇与s1中的柠檬酸为等摩尔比例。

与现有技术相比，本发明的制备方法具有以下有益效果：

(1)本发明利用精确可控，易进行，操作方便，合成条件简单等优点的溶胶-凝胶法合成a位mg²⁺、ca²⁺混掺lafeo3纳米颗粒，同时研究不同掺杂比例，不同煅烧温度及时间对样品磁性能的影响，开发出了a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的最佳制备条件，使样品在电学、磁学传感器、工业催化、气敏材料、信息存储和自旋电子器件等领域都有着广泛的应用前景。

(2)la0.85mg0.15-xcaxfeo3中选择x等于0时，煅烧温度1000℃，煅烧时间为2h，制备出的la0.85mg0.15feo3磁性效果最好，所得样品均为单一相，正交晶系结构，空间群为pnma，mg²⁺和ca²⁺共同取代la³⁺将会抑制颗粒的生长。且我们发现煅烧温度对la0.85mg0.15-xcaxfeo3的磁性具有很大影响，在1000℃的煅烧环境下，mg²⁺和ca²⁺双掺引起较大的磁性能变化，随着ca²⁺离子浓度的增加，mg²⁺离子浓度的减小，样品的磁性呈减小的趋势。

附图说明

图1为样品la0.85mg0.15-xcaxfeo3(x＝0，0.03，0.06，0.09，0.12，0.15)经过煅烧后的xrd衍射图；

图2为图1中xrd衍射图的(121)衍射峰的漂移图；

图3为样品la0.85mg0.12ca0.03feo3经过不同温度煅烧后的xrd衍射图；

图4为样品la0.85mg0.06ca0.09feo3经过600℃煅烧2h后的ft-ir光谱图；

图5为样品la0.85mg0.15-xcaxfeo3(x＝0，0.03，0.06，0.09，0.12，0.15)经过600℃煅烧后的磁滞回线；

图6为样品la0.85mg0.15-xcaxfeo3(x＝0，0.03，0.06，0.09，0.12，0.15)经过1000℃煅烧后的磁滞回线；

图7样品la0.85mg0.12ca0.03feo3分别经过不同温度煅烧2h后的磁滞回线；

图8样品la0.85mg0.12ca0.03feo3经过600℃分别煅烧不同时间后的磁滞回线。

具体实施方式

下面对发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

本发明提供的一种a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法，包括以下步骤：

s1，将柠檬酸溶于去离子水中，搅拌溶解完全后得到柠檬酸溶液；

s2，称取la(no3)3·6h2o、fe(no3)3·9h2o、mg(no3)2·6h2o、ca(no3)2·4h2o，加入到s1得到的柠檬酸溶液中，然后加入去离子水，搅拌溶解完全后得到钙钛矿混合溶液；

s3，向s2所得钙钛矿混合溶液中加入氨水，搅拌，直至ph＝6.9～7.1，得到墨绿色澄清的反应溶液；

s4，将s3所得反应溶液置于40～80℃水浴，搅拌2-5h，得到湿凝胶，停止搅拌，静置，干燥，得到干凝胶；

s5，向s4得到的干凝胶中加入无水乙醇，得到粉末，研磨粉末，并将研

磨后的粉末置于马弗炉中400～1000℃煅烧2～3h，然后自然冷却，再次研

磨成粉，得到a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料。

具体包括以下实施例。

实施例1

一种a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法，具体步骤如下：

s1，取0.04mol柠檬酸溶于20ml去离子水中，搅拌溶解完全后得到无色透明澄清的柠檬酸溶液；

s2，称取0.017mol的la(no3)3·6h2o、0.02mol的fe(no3)3·9h2o、0.003mol的mg(no3)2·6h2o，加入到s1得到的柠檬酸溶液中，然后加入30ml去离子水，搅拌溶解完全后得到深酒红色澄清的钙钛矿混合溶液；

s3，向s2所得钙钛矿混合溶液中加入氨水，搅拌，直至采用精密ph计测量溶液ph＝7，得到墨绿色澄清的反应溶液(约60～70ml)，所述氨水的浓度为25～28g/100g；

s4，将s3所得反应溶液置于60℃水浴，搅拌3h，得到绿色的湿凝胶，停止搅拌，静置12h，然后置于鼓风干燥箱，130℃干燥6h，得到干凝胶；

s5，向s4得到的干凝胶中加入0.04mol无水乙醇(乙醇的作用是助燃剂)，自蔓延，得到泥黄色蓬松状的粉末，研磨粉末为200目的粉末，并将研磨后的粉末置于马弗炉中1000℃煅烧2h，然后自然冷却12h，再次研磨成粉(200目的粉末)，得到a位镁掺杂铁酸镧复合氧化物材料la0.85mg0.15feo3。

实施例2

一种a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法，具体步骤如下：

s1，取0.04mol柠檬酸溶于20ml去离子水中，搅拌溶解完全后得到无色透明澄清的柠檬酸溶液；

s2，称取0.017mol的la(no3)3·6h2o、0.02mol的fe(no3)3·9h2o、0.0024mol的mg(no3)2·6h2o、0.0006mol的ca(no3)2·4h2o加入到s1得到的柠檬酸溶液中，然后加入30ml去离子水，搅拌溶解完全后得到深酒红色澄清的钙钛矿混合溶液；

s3，向s2所得钙钛矿混合溶液中加入氨水，搅拌，直至采用精密ph计测量溶液ph＝7，得到墨绿色澄清的反应溶液(约60～70ml)，所述氨水的浓度为25～28g/100g；

s4，将s3所得反应溶液置于60℃水浴，搅拌3h，得到绿色的湿凝胶，停止搅拌，静置12h，然后置于鼓风干燥箱，130℃干燥6h，得到干凝胶；

s5，向s4得到的干凝胶中加入0.04mol无水乙醇(乙醇的作用是助燃剂)，自蔓延，得到泥黄色蓬松状的粉末，研磨粉末为200目的粉末，并将研磨后的粉末置于马弗炉中1000℃煅烧2h，然后自然冷却12h，再次研磨成粉(200目的粉末)，得到a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料la0.85mg0.12ca0.03feo3。

实施例3

一种a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法，具体步骤如下：

s1，取0.04mol柠檬酸溶于20ml去离子水中，搅拌溶解完全后得到无色透明澄清的柠檬酸溶液；

s2，称取0.017mol的la(no3)3·6h2o、0.02mol的fe(no3)3·9h2o、0.0018mol的mg(no3)2·6h2o、0.0012mol的ca(no3)2·4h2o加入到s1得到的柠檬酸溶液中，然后加入30ml去离子水，搅拌溶解完全后得到深酒红色澄清的钙钛矿混合溶液；

s3，向s2所得钙钛矿混合溶液中加入氨水，搅拌，直至采用精密ph计测量溶液ph＝7，得到墨绿色澄清的反应溶液(约60～70ml)，所述氨水的浓度为25～28g/100g；

s4，将s3所得反应溶液置于60℃水浴，搅拌3h，得到绿色的湿凝胶，停止搅拌，静置12h，然后置于鼓风干燥箱，130℃干燥6h，得到干凝胶；

s5，向s4得到的干凝胶中加入0.04mol无水乙醇(乙醇的作用是助燃剂)，自蔓延，得到泥黄色蓬松状的粉末，研磨粉末为200目的粉末，并将研磨后的粉末置于马弗炉中1000℃煅烧2h，然后自然冷却12h，再次研磨成粉(200目的粉末)，得到a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料la0.85mg0.09ca0.06feo3。

实施例4

一种a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法，具体步骤如下：

s1，取0.04mol柠檬酸溶于20ml去离子水中，搅拌溶解完全后得到无色透明澄清的柠檬酸溶液；

s2，称取0.017mol的la(no3)3·6h2o、0.02mol的fe(no3)3·9h2o、0.0012mol的mg(no3)2·6h2o、0.0018mol的ca(no3)2·4h2o加入到s1得到的柠檬酸溶液中，然后加入30ml去离子水，搅拌溶解完全后得到深酒红色澄清的钙钛矿混合溶液；

s3，向s2所得钙钛矿混合溶液中加入氨水，搅拌，直至采用精密ph计测量溶液ph＝7，得到墨绿色澄清的反应溶液(约60～70ml)，所述氨水的浓度为25～28g/100g；

s4，将s3所得反应溶液置于60℃水浴，搅拌3h，得到绿色的湿凝胶，停止搅拌，静置12h，然后置于鼓风干燥箱，130℃干燥6h，得到干凝胶；

s5，向s4得到的干凝胶中加入0.04mol无水乙醇(乙醇的作用是助燃剂)，自蔓延，得到泥黄色蓬松状的粉末，研磨粉末为200目的粉末，并将研磨后的粉末置于马弗炉中1000℃煅烧2h，然后自然冷却12h，再次研磨成粉(200目的粉末)，得到a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料la0.85mg0.06ca0.09feo3。

实施例5

一种a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法，具体步骤如下：

s1，取0.04mol柠檬酸溶于20ml去离子水中，搅拌溶解完全后得到无色透明澄清的柠檬酸溶液；

s2，称取0.017mol的la(no3)3·6h2o、0.02mol的fe(no3)3·9h2o、0.0006mol的mg(no3)2·6h2o、0.0024mol的ca(no3)2·4h2o加入到s1得到的柠檬酸溶液中，然后加入30ml去离子水，搅拌溶解完全后得到深酒红色澄清的钙钛矿混合溶液；

s3，向s2所得钙钛矿混合溶液中加入氨水，搅拌，直至采用精密ph计测量溶液ph＝7，得到墨绿色澄清的反应溶液(约60～70ml)，所述氨水的浓度为25～28g/100g；

s4，将s3所得反应溶液置于60℃水浴，搅拌3h，得到绿色的湿凝胶，停止搅拌，静置12h，然后置于鼓风干燥箱，130℃干燥6h，得到干凝胶；

s5，向s4得到的干凝胶中加入0.04mol无水乙醇(乙醇的作用是助燃剂)，自蔓延，得到泥黄色蓬松状的粉末，研磨粉末为200目的粉末，并将研磨后的粉末置于马弗炉中1000℃煅烧2h，然后自然冷却12h，再次研磨成粉(200目的粉末)，得到a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料la0.85mg0.03ca0.12feo3。

实施例6

一种a位镁钙双掺杂铁酸镧复合氧化物材料的制备方法，具体步骤如下：

s1，取0.04mol柠檬酸溶于20ml去离子水中，搅拌溶解完全后得到无色透明澄清的柠檬酸溶液；

s2，称取0.017mol的la(no3)3·6h2o、0.02mol的fe(no3)3·9h2o、0.003mol的ca(no3)2·4h2o加入到s1得到的柠檬酸溶液中，然后加入30ml去离子水，搅拌溶解完全后得到深酒红色澄清的钙钛矿混合溶液；

s3，向s2所得钙钛矿混合溶液中加入氨水，搅拌，直至采用精密ph计测量溶液ph＝7，得到墨绿色澄清的反应溶液(约60～70ml)，所述氨水的浓度为25～28g/100g；

s4，将s3所得反应溶液置于60℃水浴，搅拌3h，得到绿色的湿凝胶，停止搅拌，静置12h，然后置于鼓风干燥箱，130℃干燥6h，得到干凝胶；

s5，向s4得到的干凝胶中加入0.04mol无水乙醇(乙醇的作用是助燃剂)，自蔓延，得到泥黄色蓬松状的粉末，研磨粉末为200目的粉末，并将研磨后的粉末置于马弗炉中1000℃煅烧2h，然后自然冷却12h，再次研磨成粉(200目的粉末)，得到a位钙掺杂铁酸镧复合氧化物材料la0.85ca0.15feo3。

一、样品表征方法

采用日本rigaku公司的x射线衍射仪(d/max-2500v/pc)表征材料的结构，使用cu-kα靶辐射，扫描速度为10°/min，扫描范围为2θ＝10～80°；采用perkinelmer公司的ft-ir光谱仪分析样品成份，红外光谱测试区域为400～4000cm^-1；样品的磁性能采用英普磁电公司的vsm-100振动样品磁强计进行测试，最大磁场h＝0.8t，最高灵敏度为5×10^-5emu，从中获得样品的各项磁参数，包括饱和磁化强度ms，剩余磁化强度mr和矫顽力hc等信息。

二、xrd分析

图1为样品la0.85mg0.15-xcaxfeo3(x＝0，0.03，0.06，0.09，0.12，0.15)经过煅烧后的xrd衍射图，图2为图1中xrd衍射图的(121)衍射峰的漂移图。由图1可知，样品la0.85mg0.15-xcaxfeo3(x＝0，0.03，0.06，0.09，0.12，0.15)经过600℃煅烧2h后的xrd衍射图。xrd图谱的所有样品均为钙钛矿正交晶系结构，空间群为pnma，样品的衍射峰(101)、(121)、(220)、(202)、(240)、(242)、(204)等与lafeo3的标准峰相对应，均为纯相，没有发现其它相，说明mg²⁺和ca²⁺离子能够进入lafeo3钙钛矿晶体结构中，形成固溶体。从图2的峰漂图可看出随着ca²⁺掺杂量增大，xrd图谱上衍射峰向高角度方向偏移，可以解释为小半径的mg²⁺(离子半径0.072nm)和ca²⁺(离子半径0.134nm)取代半径大的la³⁺(离子半径0.136nm),将使c/a减小，晶格和晶面间距d变小,根据布拉格衍射条件2dsinθ＝nλ，n，λ一定，d越小则θ越大，可知衍射峰向2θ增大的方向漂移。其中我们通过xrd计算样品的晶格参数，根据式计算d，其中h，k，l是晶面指数，a，b，c(具体数值参见表1，表1是样品la0.85mg0.15-xcaxfeo3(x＝0，0.03，0.06，0.09，0.12，0.15)经过600℃煅烧2h后的晶格参数表)为晶格参数。表1给出晶胞体积随着ca²⁺掺杂量的增大，mg²⁺掺杂量的减小而减小，小半径的mg²⁺(离子半径0.072nm)和ca²⁺(离子半径0.134nm)取代半径大的la³⁺(离子半径0.136nm)，将导致la0.85mg0.15-xcaxfeo3样品的晶胞体积收缩。此外，为了保持整个化合物的电中性，钙钛矿结构会产生b位元素的更高价态fe⁴⁺或者氧空穴。而fe⁴⁺(半径0.0585nm)小于fe³⁺(半径0.0645nm)也会使得晶胞体积变小。可利用jade软件统计la0.85mg0.15-xcaxfeo3样品平均晶粒尺寸，由谢乐公式估算平均晶粒尺寸，其中d为平均晶粒尺寸，β为半高宽，γ为铜靶的波长(0.15405nm)，θ为布拉格衍射角。可计算出晶粒尺寸的变化是随着mg²⁺浓度的减小，ca²⁺浓度的增加而呈减小趋势，原因是ca²⁺离子半径(0.134nm)比mg²⁺离子半径(0.072nm)大，在同一煅烧温度及煅烧时间下，掺入离子半径较大的样品结晶所需的能量较大，则随着ca²⁺浓度的增大，样品得不到足够的能量，结果导致晶粒尺寸减小。结果表明，实施例1-6制备的样品中，晶粒尺寸逐渐减小。

表1是不同样品la0.85mg0.15-xcaxfeo3的晶格参数表

我们以la0.85mg0.12ca0.03feo3制备的产品为例，验证煅烧温度对产品的影响，图3为样品la0.85mg0.12ca0.03feo3经过不同温度煅烧后的xrd衍射图，煅烧温度分别为600℃，650℃，700℃，1000℃，煅烧时间均为2h，从图3中可以看出煅烧温度在600℃到700℃范围内，样品主衍射峰与标准的lafeo3卡片(jcpdsno.37-1493)均相吻合，均为单一相，无其它杂质生成。当温度继续升至1000℃时，2θ在30～40°之间检测到第二相mgfe2o4，并且杂相峰强度随煅烧温度的升高而加强。随着煅烧温度的升高，衍射峰越来越尖锐，分别经过600℃，650℃，700℃，1000℃煅烧后样品的(121)衍射峰半高宽分别为0.475，0.352，0.301，0.139，是逐渐减小的；采用上述谢乐公式估算样品平均晶粒尺寸可知，衍射峰越尖锐，半高宽越窄，样品平均晶粒尺寸将增大(分别经过600℃，650℃，700℃，1000℃煅烧后样品的平均晶粒尺寸分别为17.5nm，23.8nm，28.2nm，79.3nm，是逐渐增大的)，提高了样品的结晶度。说明通过溶胶凝胶法制备所需样品时，煅烧温度直接影响粉体的晶粒大小，煅烧温度越高晶粒成型越好尺寸越大。故本发明实施例1-6中的煅烧温度均选择1000℃，且只有在1000℃条件下效果最好。

三、ft-ir分析

我们以实施例4制备的样品为例，图4为样品la0.85mg0.06ca0.09feo3经过1000℃煅烧2h后的ft-ir光谱图，图4给出了样品la0.85mg0.06ca0.09feo3经过1000℃煅烧2h后的ft-ir红外光谱吸收图。以kbr作为背景，图4表明，主带大约512cm^-1为feo6正八面体中的fe-o-fe键的反对称伸缩振动，在1382cm^-1有一振动峰为金属碳酸盐的非对称伸缩振动。1632cm^-1处的振动带来源于羧基根的非对称伸缩振动。2934cm^-1有一极小的co2吸收振动带。大约在3449cm^-1处有个宽峰是样品吸收空气中水分子的对称和非对称伸缩振动，大约在3300cm^-1到3600cm^-1之间出现水分子的相关振动，红外分析显示我们成功制备出la0.85mg0.06ca0.09feo3。

四、vsm分析

图5为样品la0.85mg0.15-xcaxfeo3(x＝0，0.03，0.06，0.09，0.12，0.15)经过600℃煅烧后的磁滞回线，图6为样品la0.85mg0.15-xcaxfeo3(x＝0，0.03，0.06，0.09，0.12，0.15)经过1000℃煅烧后的磁滞回线，图5和图6的外加磁场均为0.8t，煅烧时间均为2h。其中，图6中，x＝0和x＝0.03时的磁滞回线重合，故只有一条线。

众所周知，正铁氧体lafeo3具有g型反铁磁结构，邻近fe³⁺通过中间o^2-反铁磁耦合，由于feo6八面体沿c轴倾斜而在垂直于反铁磁轴方向有微弱的铁磁矩分量，从而显示弱铁磁性。由图5和图6可知，未掺杂的lafeo3样品在1000℃煅烧环境下所得的饱和磁化强度(ms)为0.28emu/g，剩余磁化强度(mr)为0.01emu/g和矫顽力(hc)为77.78oe。当非磁性离子mg²⁺和ca²⁺取代la³⁺离子时，所得掺杂样品的各项磁参数均大于未掺杂的。说明实施例1-6制备的样品均具有磁性，且随着ca²⁺离子浓度的增加，mg²⁺离子浓度的减小，样品的磁性呈减小的变化趋势。所以只有实施例1的样品la0.85mg0.15feo3磁性效果最好，其他样品次之。

我们还验证了不同煅烧温度对样品的影响，图7样品la0.85mg0.12ca0.03feo3分别经过不同温度煅烧2h后的磁滞回线，其中样品的煅烧温度分别为400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、1000℃，外加磁场为0.8t。图7表明当烧结温度从400℃升至600℃时，样品的饱和磁化强度是随着煅烧温度的升高而减小，样品的颗粒尺寸增大，降低比表面积，减弱了磁相互作用。当煅烧温度从600℃继续升至1000℃时，样品的饱和磁化强度达到4.5emu/g，是由于高温烧结出现mgfe2o4杂相，增加铁氧化物成分，使样品磁性增强。结果表明，1000℃的煅烧温度所制备的样品磁性强度最好，比其他煅烧温度的效果好，且我们可以看出不同煅烧温度所制备的样品磁性变化不规律，无法按照特定的规律推测温度对磁性的影响，故我们认为1000℃的煅烧条件并非常规调整所能得到的。

我们还研究了不同煅烧温度对样品磁性的影响，图8样品la0.85mg0.12ca0.03feo3经过600℃分别煅烧不同时间后的磁滞回线，其中样品的煅烧温度是600℃，煅烧时间分别是2h、3h、4h、5h、6h、8h、10h。从图8中可以看出，不同的煅烧时间下，外场为8koe时，样品达到饱和状态，同时随着煅烧时间的增加，样品的饱和磁化强度，剩余磁化强度和矫顽力等磁参数变化不大，图8中的线条已无法清晰区分，基本重合，说明选择煅烧时间为2～3h是最合理的。

综上，本发明采用精确可控、易操作的柠檬酸盐溶胶-凝胶法在低温下合成mg²⁺离子和ca²⁺离子双掺杂的la0.85mg0.15-xcaxfeo3纳米颗粒，并对其结构、组成成分以及磁性能进行研究。xrd表明掺杂mg²⁺离子和ca²⁺离子，所得样品均为单一相，正交晶系结构，空间群为pnma，mg²⁺和ca²⁺共同取代la³⁺将会抑制颗粒的生长。

煅烧温度对la0.85mg0.12ca0.03feo3样品的影响是，低温煅烧，均为纯相，样品的晶粒尺寸随着煅烧温度的升高而增大。ft-ir红外光谱衍射图证实样品存在某些官能团，主带大约在512cm^-1处为feo6正八面体中的fe-o-fe键的反对称伸缩振动。vsm测量表明在1000℃的煅烧环境下，mg²⁺和ca²⁺双掺引起较大的磁性能变化，随着ca²⁺离子浓度的增加，mg²⁺离子浓度的减小，样品的磁性呈减小的趋势，通过比较不同温度及时间对样品磁性能的影响得知，煅烧温度对样品磁性能的影响较大，煅烧时间对样品磁性能的影响较小。

需要说明的是，本发明权利要求书中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选实施例及其效果，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。