[发明专利]铋酸银纳米线及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铋酸银纳米线及其制备方法。该制备方法包括以下步骤：(1)在搅拌过程中将硝酸银溶液滴加至铋酸钠溶液中，然后调节混合溶液pH值为3～3.5；(2)将步骤(1)所得产物置于反应釜内，进行水热合成反应，反应10～12h，冷却至室温，收集沉积物；(3)用去离子水超声清洗沉积物3～5min，离心，收集沉淀物，以沉淀物为底物，重复上述清洗离心操作1～2次，再用无水乙醇清洗，并离心，除去上清液，60～70℃真空干燥2～3h，得铋酸银纳米线。本发明制备得到的铋酸银纳米线形貌完美，直径为纳米级，长径比超过100，无明显缺陷和块状固体聚集。

技术领域

本发明属于半导体光催化材料和纳米导电材料技术领域，具体涉及一种铋酸银纳米线及其制备方法。

背景技术

能源危机和环境污染成为世界各国亟待解决的问题，半导体光催化技术的发展为解决这两大世界性难题开辟了一条新的路径。铋酸银是一种新型的光催化材料，对其材料制备与性能研究逐渐成为了光催化领域的热点。同时，铋酸银还是一种半导体材料，其光学带隙为3.2eV，对应的光吸收阈值波长约为388nm。目前对于铋酸银材料的研究主要集中在微米颗粒、微米短棒以及纳米短棒的制备和表征上。随着研究的不断深入，各种新颖的一维纳米材料如纳米管、纳米棒、纳米线和纳米片等相继被发明，这些特定纳米形貌的奇特性质在光催化领域受到广泛关注，由于一维纳米材料已经在光学、电磁学、纳米电子学、生物医药等领域显示出了美好的应用前景。因此，研究新型结构一维纳米材料的制备方法及其性质具有重要的意义。

目前对于铋酸银材料的研究主要集中在微米颗粒、微米短棒以及纳米短棒的制备和表征上。而现有的制备方法中，合成的样品多为形貌无规则的微米晶或者短纳米棒，由于微米晶材料的比表面积比纳米材料小，导致光催化活性位点相对较少，而短纳米纳米棒由于横向和纵向尺寸都比较小，容易产生光催化剂回收困难，光催化效率低等问题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种种铋酸银纳米线及其制备方法，可有效解决现有制备方法制备得到的样品形状不规则、光催化剂回收困难且光催化效率低的问题。

一种铋酸银纳米线的制备方法，包括以下步骤：

(1)在搅拌过程中将硝酸银溶液滴加至铋酸钠溶液中，然后调节混合溶液pH值为3～3.5；其中，铋酸钠与硝酸银的摩尔比为0.02～1；

(2)将步骤(1)所得产物置于反应釜内，于120～180℃进行水热合成反应，反应10～12h，冷却至室温，过滤，收集沉积物；

(3)用去离子水超声清洗沉积物10～15min，然后于15000～16000r/min离心5～8min，收集沉淀物，以沉淀物为底物，重复上述清洗离心操作1～2次，再用无水乙醇清洗，并于15000～16000r/min离心5～8min，除去上清液，于60～70℃真空干燥2～3h，得铋酸银纳米线。

进一步地，步骤(1)中铋酸钠溶液浓度为0.001～0.02mol/L。

进一步地，步骤(1)中硝酸银溶液浓度为0.02～0.03mol/L。

进一步地，步骤(1)中铋酸钠与硝酸银的摩尔比为1:2。

进一步地，步骤(1)中滴加时间为15～20min。

进一步地，步骤(1)中pH值为3，调节pH值所用酸液为稀硝酸。

进一步地，步骤(2)中水热合成反应温度为150℃，反应12h。

进一步地，步骤(2)中反应釜内衬材质为聚四氟乙烯。

上述制备方法制备得到的铋酸银纳米线。

本发明的有益效果为：