一種晶面擇優(yōu)生長(zhǎng)氯氧鉍的制作方法
【專利說明】
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于光催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種晶面擇優(yōu)生長(zhǎng)氯氧鉍。
[0002]【背景技術(shù)】:
氯氧鉍晶體由于具有明顯的層狀結(jié)構(gòu)，使得其內(nèi)部電場(chǎng)較易發(fā)生電荷分離可以促發(fā)其表面的氧化還原反應(yīng)，因而具有較高的光催化活性。選用氯氧鉍為光催化劑，利用太陽(yáng)光對(duì)環(huán)境中難降解的有機(jī)污染物進(jìn)行降解，整個(gè)過程具有反應(yīng)條件溫和、降解反應(yīng)徹底和無(wú)二次污染等特點(diǎn)。相對(duì)于二氧化鈦等常見光催化劑來(lái)說，氯氧鉍具有較窄的能隙，對(duì)太陽(yáng)光利用充分等優(yōu)點(diǎn)。氯氧鉍是近年來(lái)受人們關(guān)注較多的一種新型光催化劑，大量的研究表明氯氧鉍的制備過程和最終的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)其光催化性能產(chǎn)生較大影響，如何制備得到具有高光催化活性的氯氧鉍依然是其走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵問題之一。
[0003]通過不同的原料和制備方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氯氧鉍產(chǎn)品形貌、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的有效控制。Zhang Kun等人在文章中報(bào)道了一種氯氧鉍的合成方法，他們以氯化鉍為原料，通過添加適當(dāng)?shù)臋幟仕嵩诩訜釘嚢璧臈l件下成功制備得到了片狀的氯氧鉍，光催化性能實(shí)驗(yàn)表明樣品對(duì)羅丹明B具有明顯的光催化降解效果(Cryst.Growth Des.2012, 12，793-803)。Geng Jun等人通過低溫超聲化學(xué)的方法快速合成得到了具有二維結(jié)構(gòu)的氯氧鉍薄膜，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)pH值和具體超聲條件是形成二維結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵(Inorganic Chemistry, Vol.44，N0.23，8503-8509 , 20 O 5 )。專利“一種光催化劑氯氧鉍的制備及其應(yīng)用-201010223215.1”中公開了一種氯氧鉍的制備方法，首先在稀鹽酸中溶解氯化鉍，然后加入尿素和碳酸鈉進(jìn)行反應(yīng)，最終可獲得具有光催化活性的氯氧鉍產(chǎn)品。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
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本發(fā)明針對(duì)目前已公開的氯氧鉍制備方法中需要首先在稀酸中溶解鉍鹽這一過程，且制備濃度偏低、產(chǎn)量小這一問題，提出一種新的氯氧鉍制備方法，通過本方法得到的氯氧鉍還具有明顯的晶面擇優(yōu)生長(zhǎng)特點(diǎn)。本方法以氯化鉍、偏釩酸鈉和氯化鐵為原料，首先使氯化鉍在室溫下和水反應(yīng)完全水解，再將過濾得到的水解產(chǎn)物和一定比例的偏釩酸鈉以及氯化鐵均勻分散于蒸餾水中經(jīng)過水熱處理后即得到晶面擇優(yōu)生長(zhǎng)的氯氧鉍。本方法簡(jiǎn)單易行、可重復(fù)性好、反應(yīng)濃度高產(chǎn)量大、得到的氯氧鉍在(001)、(002)、(003)晶面具有明顯的晶面擇優(yōu)生長(zhǎng)特征。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種晶面擇優(yōu)生長(zhǎng)氯氧鉍，其特征在于該方法具體步驟如下: (1)稱取一定量的氯化鉍放入研缽，按照氯化鉍:水質(zhì)量比5:1加入蒸餾水后室溫研磨10分鐘，混合物離心分離得到前驅(qū)體，用無(wú)水乙醇洗滌2遍； (2)將步驟(I)得到的前驅(qū)體3克和偏釩酸鈉以及氯化鐵按照一定比例混合，加入15mL蒸餾水并充分?jǐn)嚢?分鐘； (3)將上述混合物裝入聚四氟內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜中密閉，180度下反應(yīng)10小時(shí)，反應(yīng)完畢后離心分離取出沉淀并用蒸餾水、無(wú)水乙醇分別洗滌3次，于80°C下烘干，得到產(chǎn)物。
【專利摘要】本發(fā)明屬于光催化劑技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種晶面擇優(yōu)生長(zhǎng)氯氧鉍。本方法以氯化鉍、偏釩酸鈉和氯化鐵為原料，首先使氯化鉍在室溫下和水反應(yīng)完全水解，再將過濾得到的水解產(chǎn)物和一定比例的偏釩酸鈉以及氯化鐵均勻分散于蒸餾水中經(jīng)過水熱處理后即得到晶面擇優(yōu)生長(zhǎng)的氯氧鉍。本方法簡(jiǎn)單易行、可重復(fù)性好、反應(yīng)濃度高產(chǎn)量大，同時(shí)制備的產(chǎn)品具有明顯的光催化活性。
【IPC分類】C01G29/00, B01J27/06
【公開號(hào)】CN105502494
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510858252
【發(fā)明人】俞海云, 尹傳華, 向賢淵
【申請(qǐng)人】馬鞍山泓宇材料科技有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月30日