[发明专利]一种铋纳米片、其制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种铋纳米片、其制备方法及其应用，方法包括以下步骤：将五水硝酸铋、抗坏血酸和乙二醇混合，得到混合溶液A；将柠檬酸钠、氯化钾和水混合，得到混合溶液B；将溶液A和溶液B混合，调节pH值后在超声条件下反应，得到铋纳米片。该方法能够获得铋纳米片，且制备的铋纳米片尺寸分布均匀。该方法简单，采用的原料成本低，对环境无毒害，易于批量规模生产，且制得的铋纳米片杂质少、纯度高。铋粉为片状，且尺寸均匀，没有出现明显的由团聚而成的大颗粒，铋纳米片的平均宽度0.5～1μm，平均厚度80～100nm；铋/BiOCl复合催化材料降解甲基橙达到了90％，光催化反应的速率常数为0.0283min^‑1。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，尤其涉及一种铋纳米片、其制备方法及其应用。

背景技术

铋是一种无毒的、对环境友好的重要半金属材料，在冶金、化工、电子、航天、医疗等领域有着广泛的应用，特别的，纳米铋具有独特的物化性质，在 X光放疗增敏材料、催化材料、热电材料等方面展示出了良好的应用前景。

目前，纳米铋的制备方法主要有热等离子体法(Surf.Coat.Tech.,2007,201,5330-5332)、气相沉积法(Electrochem.Commun.,2007,9,2514-2518)、电沉积法(J.Am.Chem.Soc.,2013,135,18520-18527)、液相还原法(CN 201310385811.3)等，然而，这些方法原料配方较为复杂、制备时间较长或依赖于特殊设备，因此，探索一种工艺简单、成本低、对环境友好的铋纳米粉体制备方法具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铋纳米片、其制备方法及其应用，该方法能够获得铋纳米片，且制得的铋纳米片尺寸分布均匀。

本发明提供了一种铋纳米片的制备方法，包括以下步骤：

将五水硝酸铋、抗坏血酸和乙二醇混合，得到混合溶液A；

将络合剂、氯化盐和水混合，得到混合溶液B，所述络合剂选自柠檬酸钠或酒石酸钠；

将所述混合溶液A和混合溶液B混合，调节pH值后在超声条件下反应，得到铋纳米片。

优选地，所述五水硝酸铋与抗坏血酸的摩尔比为1:6～1:3；

所述五水硝酸铋与络合剂的摩尔比为1:1～1:3。

优选地，所述五水硝酸铋与氯化盐的摩尔比为1:1～1:3。

优选地，调节pH值至10.5～13.5后反应。

优选地，所述超声的温度为40～80℃；所述超声的功率为100～150W；所述超声的时间为40～90min。

优选地，在超声条件下反应后还包括：

将超声反应得到的沉淀采用去离子水和无水乙醇洗涤，干燥，得到铋纳米片。

优选地，所述干燥的温度为40～80℃；所述干燥的时间为4～10h。

本发明提供了一种上述技术方案所述制备方法制备的铋纳米片，所述铋纳米片的宽度为0.5～1μm，厚度为80～100nm。

本发明提供了一种催化材料，包括上述技术方案所述制备方法制备或上述技术方案所述的铋纳米片和BiOCl；

所述铋纳米片和BiOCl的物质的量比为1:8～12。

本发明提供了一种上述技术方案所述制备方法或上述技术方案所述铋纳米片在X光放疗增敏材料或热电材料中的应用。