[发明专利]一种铋基材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铋基材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：将磷酸铋经电化学还原法制备得到纳米铋基材料即可；

所述电化学还原法为将所述磷酸铋制成工作电极，利用参比电极与对电极进行原位电化学还原即可；其中，所述电化学还原法的还原电位相对于可逆氢电极为-0.9 V~-1.2V；

将所述磷酸铋制成工作电极的方式为：将所述磷酸铋与全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物溶液分散在乙醇中，超声，制成工作电极即可。

2.如权利要求1所述的铋基材料的制备方法，其特征在于，所述磷酸铋经水热法制得；所述水热法为在水热溶液中铋源前驱体与磷源前驱体进行水热反应；

和/或，所述磷酸铋为柱状颗粒，且所述磷酸铋的长度范围为200 nm-2 μm，直径范围为100 nm-1 μm；

和/或，所述磷酸铋的晶体结构为单斜晶体结构。

3.如权利要求2所述的铋基材料的制备方法，其特征在于，所述水热溶液为由所述铋源前驱体的溶液与所述磷源前驱体的溶液混合制得，或者由所述铋源前驱体的溶液与所述磷源前驱体混合制得。

4.如权利要求3所述的铋基材料的制备方法，其特征在于，所述水热溶液为将所述磷源前驱体的溶液滴加入所述铋源前驱体的溶液混合制得。

5.如权利要求2~4中任一项所述的铋基材料的制备方法，其特征在于，所述铋源前驱体选自乙二胺四乙酸铋、硝酸铋和氯化铋中的一种或多种；

和/或，所述磷源前驱体为磷酸钠十二水合物；

和/或，所述水热溶液中，所述铋源前驱体与所述磷源前驱体的摩尔比为1：1至1：5；

和/或，所述铋源前驱体的溶液的浓度为0.5~1 mol/L；

和/或，所述磷源前驱体的溶液的浓度为0.02~0.12 mol/L；

和/或，所述水热溶液中的溶剂为乙二醇和/或水。

6.如权利要求5中所述的铋基材料的制备方法，其特征在于，所述水热法按照如下步骤进行：将所述铋源前驱体的溶液与所述磷源前驱体的溶液直接混合，即得所述水热溶液；将所述水热溶液在温度为160℃下水热反应4小时；其中，所述铋源前驱体与所述磷源前驱体的摩尔比为1：1。

7.如权利要求5中所述的铋基材料的制备方法，其特征在于，所述铋源前驱体为硝酸铋和/或氯化铋；

和/或，所述水热溶液中，所述铋源前驱体与所述磷源前驱体的摩尔比为1：1至1：4；

和/或，所述铋源前驱体的溶液的浓度为0.67 mol/L；

和/或，所述磷源前驱体的溶液的浓度为0.02~0.05 mol/L。

8.如权利要求7中所述的铋基材料的制备方法，其特征在于，所述铋源前驱体为硝酸铋；

和/或，所述水热溶液中，所述铋源前驱体与所述磷源前驱体的摩尔比为1：2；

和/或，所述磷源前驱体的溶液的浓度为0.022 mol/L或者0.044 mol/L。

9.如权利要求8中所述的铋基材料的制备方法，其特征在于，所述铋源前驱体为五水硝酸铋。

10.如权利要求3~4中任一项所述的铋基材料的制备方法，其特征在于，所述混合为在室温下搅拌；所述搅拌的时间为5分-2小时。

11.如权利要求10中所述的铋基材料的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间为30分钟、1小时或者2小时。

12.如权利要求2~4中任一项所述的铋基材料的制备方法，其特征在于，所述水热法中的水热温度的范围为120至180℃；

和/或，所述水热法中的水热时间的范围为4至24小时。