[发明专利]花形Co掺杂的钼酸铋纳米片组装体及其合成与应用

说明书

本发明涉及一种花形Co掺杂的钼酸铋纳米片组装体及其合成与应用，所述的纳米片组装体通过以下方法制成：(1)室温下，取Bi(NO₃)₃·5H₂O溶解于无水乙醇中，磁力搅拌，再加入Na₂MoO₄·2H₂O，继续搅拌，得到混合溶液；(2)接着，称取Co(C₅H₇O₂)₃的无水乙醇溶液，继续滴入步骤(1)的混合溶液中，得到前驱体溶液；(3)将前驱体溶液转移至水热反应釜中，加热，冷却，分离，洗涤，干燥，即得到花形Co掺杂的钼酸铋纳米片组装体。与现有技术相比，本发明的制备方法重复性好，简单方便，成本低廉，花形Co掺杂的钼酸铋纳米片组装体可以应用于光催化降解过程，环境污染治理等领域。

技术领域

本发明属于光催化剂制备技术领域，涉及一种花形Co掺杂的钼酸铋纳米片组装体及其合成与应用。

背景技术

纳米功能材料的合成技术发展，促使纳米功能材料的设计向纳米尺度的形貌与成分方向发展。其中，结构在化学与材料科学领域中处于中心地位。特别地，制备有精确尺寸、形状和维度的无机纳米结构材料，正在迅速改变我们对材料性能与材料结构尺寸的理解。在不同形貌的纳米结构中，纳米片由于其独特的结构因素，不仅可以组装多样性的结构、而且有利于电荷定向迁移，引起了人们极大的研究兴趣。Bi₂MoO₆是一种氧化性较强、吸附性好、以及环境友好型的半导体材料，是一种经常使用的光催化材料。但是，由于Bi₂MoO₆的可见光利用率不高、电荷分离效率低、光生电子与空穴的复合相率高等缺点，限制了Bi₂MoO₆在光催化领域的进一步应用。为了克服这个缺点，人们已经将金属元素(如W)、非金属元素(如Cl，Br等)，以及稀土元素(如Ce等)掺杂到Bi₂MoO₆纳米结构中，制备了复合纳米材料。但是有关将Co掺杂到Bi₂MoO₆纳米结构中，制备Bi₂MoO₆基复合材料的研究还未见报道。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种花形Co掺杂的钼酸铋纳米片组装体及其合成与应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的目的之一在于提出了一种花形Co掺杂的钼酸铋纳米片组装体，包括Bi₂MoO₆纳米材料，以及掺杂在Bi₂MoO₆纳米材料中的Co，其中，Co的掺杂量满足Co与Bi的摩尔比为0.05-0.4:100。

本发明中，通过掺杂很少量的Co在Bi₂MoO₆晶体中形成的缺陷，促进Bi₂MoO₆晶体吸收可见光并改善材料的光催化性能。掺杂Co的量有着严格的限定，如果掺杂Co量略有增加，Co在Bi₂MoO₆晶体中形成的缺陷则会成为光生电子-空穴的复合中心，不利于提高材料的光催化性能；如果进一步增加Co的掺杂量，Co的化合物将单独成相，会得到非掺杂产品。

本发明的目的之二在于提出了一种花形Co掺杂的钼酸铋纳米片组装体的合成方法，包括以下步骤：

(1)室温下，取Bi(NO₃)₃·5H₂O溶解于无水乙醇中，磁力搅拌，再加入Na₂MoO₄·2H₂O，继续搅拌，得到混合溶液；