[发明专利]一种原位生长α/β-Bi2O3复合光催化材料的方法

说明书

一种原位生长的α/β‑Bi₂O₃复合光催化材料的方法。本发明的技术方案要点为：将五水硝酸铋溶于稀硝酸溶液中得到溶液A，于磁力搅拌器上搅拌，将二水合草酸溶于去离子水中得到溶液B，于磁力搅拌器上搅拌至其全部溶解，把溶液B加入正在搅拌的溶液A中，搅拌30 min超声30 min得到沉淀，反复冲洗至溶液呈中性后取出沉淀，干燥得到白色前驱体材料，在270℃下保温120 min得到橘黄色前驱体材料。将橘黄色前驱体材料溶于氢氧化钠，于磁力搅拌器上搅拌30 min,超声1 h得到沉淀，用无水乙醇反复冲洗至中性后取出沉淀，80℃下保温50 min后得到α/β‑Bi₂O₃复合光催化材料。本发明制备过程简单可行，合成周期相对较短，制得的目标产物α/β‑Bi₂O₃复合光催化材料在光电材料领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于光电材料的合成技术领域，具体涉及一种原位生长α/β-Bi₂O₃复合光催化材料的方法。

背景技术

我国铋资源丰富，近年来，年产量可达6000多吨，应用十分广泛。氧化铋作为铋源深加工后的一种产物，是一种先进的功能材料，是一种极富有吸引力的半导体材料，具有多种晶型，如：α-、β-、γ-、ω-和δ-Bi₂O₃。它具有良好的电子传导率和热力学性质。被广泛应用在很多领域，如微电子学，传感器技术，光学材料，超级电容器等，越来越多的人开始关注氧化铋材料。据报道，α-Bi₂O₃与β-Bi₂O₃复合后能获得优异的光催化性能 [Bera K K,Majumdar R, Chakraborty M, Bhattacharya SK, J Hazard. Mater., 2018, 352: 182-191]。本发明涉及一种原位生长α/β-Bi₂O₃复合光催化材料的简单方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种原位生长、高效、光催化性能明显提高的α/β-Bi₂O₃复合材料的制备方法。

本发明采用如下技术方案，一种原位生长α/β-Bi₂O₃复合光催化材料的方法，其特征在于具体步骤为：

（1）将4～6g五水硝酸铋溶于浓度为1mol/L～3mol/L的稀硝酸溶液中，在磁力搅拌器上搅拌至其全部溶解，得到溶液A；将2～4g二水合草酸溶于50～100ml去离子水，在磁力搅拌器上搅拌至其全部溶解，得到溶液B；（2）然后把溶液B逐滴加入正在搅拌的溶液A中，搅拌20～50 min，得到沉淀，反复冲洗至溶液呈中性后，取出沉淀，干燥得到前驱体材料（白色），将前驱体均匀平整的铺在表面皿中，进一步烧结，得到β-Bi₂O₃；（3）将β-Bi₂O₃放入氢氧化钠溶液中，于磁力搅拌器上搅拌20～50 min，超声1 h，得到沉淀，反复冲洗至溶液呈中性后，取出沉淀，干燥得到最终目标α/β-Bi₂O₃复合光催化材料。

氢氧化钠的浓度为0.8-1.2 mol/L。

本发明制备过程简单可行，合成周期较短，制得的目标产物α/β-Bi₂O₃复合光催化材料，在光催化材料及光电材料领域具有潜在的应用价值。

附图说明

图1是制得的α-Bi₂O₃、α/β-Bi₂O₃、β-Bi₂O₃三种粉末材料的XRD图谱与标准JCPDS卡片号71-2274及78-1793对比图，