[发明专利]一种室温固相反应制备钛酸铋纳米复合氧化物的方法

说明书

本发明公开了一种室温固相反应制备钛酸铋纳米复合氧化物的方法，其特征在于：将固相原料二水合铋酸钠、亚硫酸氢钠和硫酸钛混合后，进行球磨固相反应，所得产物经洗涤、离心分离并干燥，即获得目标产物Bi₁₂TiO₂₀纳米复合氧化物。本发明采用固体混合，原料室温球磨固相反应，制备过程简单，易于控制并能大量减少产物粒子的硬团聚；避免另外添加氧化还原剂、模板剂和溶剂，提高了产物纯度，符合材料绿色化合成的要求，也适合于大规模生产。

技术领域

本发明属于纳米材料及其制备领域，特别涉及一种Bi₁₂TiO₂₀纳米复合氧化物的制备方法。

背景技术

钛酸铋系化合物是由Bi₂O₃和TiO₂复合形成的具有多种晶相结构的复合氧化物，主要有Bi₄Ti₃O₁₂、Bi₂Ti₂O₇、Bi₁₂TiO₂₀、Bi₂Ti₄O₁₁、Bi₂₀TiO₃₂等形式。钛酸铋系化合物奇特的晶体结构和电子结构使它们具有半导体光催化剂的性能，研究发现它们的带隙能约为2.6～2.8eV，小于TiO₂的带隙能，所以这一类化合物在可见光照射下具有光催化能力。Bi₁₂TiO₂₀是钛酸铋系化合物中的一种，其晶体结构为立方晶系123点群，晶胞由[TiO₄]四面体和[BiO₅]多面体两个结构单元组成，其光催化活性最强，具有与P-25TiO₂相同的活性。Bi₄Ti₃O₁₂和Bi₂Ti₂O₇的光催化活性虽然低于P-25TiO₂，但也分别高于或达到了同条件下制备的金红石和锐钛矿混晶TiO₂的光催化性能。因此，钛酸铋系化合物在光催化方面具有很好的发展前景。