[發明專利]一種室溫下制備碳酸氧鉍納米片的方法

無效

• 申請號: 201210460552.1
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102942219A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 周瑩;王海月;張騫;林元華;張釗;武元鵬;趙梓儼
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C01G29/00
• 分類號: C01G29/00;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及碳酸氧鉍納米片材料的制備方法，屬于無機化工技術領域。

背景技術

碳酸氧鉍（Bi₂O₂CO₃）又稱堿式碳酸氧鉍、次碳酸鉍，已被廣泛應用于醫藥工業中的收斂劑、X-射線診斷遮光劑，并可用于治療胃炎、細菌性痢疾、腹瀉、腸炎等，此外，還可用于制造鉍鹽、搪瓷助溶劑、珠光塑料添加劑等，近來的研究表明碳酸氧鉍還具有優越的光催化性能，能高效去除有機污染物，因此，碳酸氧鉍的用途十分廣泛。

材料的性能與其結構密切相關，因此，材料的性能強烈依賴于它們的微觀結構，包括顆粒尺寸、形貌、比表面積等。制備納米級的碳酸氧鉍材料對于提高其應用性能具有重要的意義。

近年來,國際和國內在這一領域均有所突破，比如，Y.?Zheng等以硝酸鉍和檸檬酸為原料，通過水熱反應在180℃條件下反應24小時，制備出納米級的碳酸氧鉍材料（J.?Mol.?Catal.?A?2010,?317,?34）；發明專利（CN?102275987?A）公開了以硝酸鉍和尿素為原料，在壓強為3MPa以上，100~200℃條件下反應1~4小時，制備納微米板片碳酸鹽鉍材料。然而，這些方法所用原料昂貴，并且反應需在高溫高壓下進行，大大增加了制備成本，難以實現規模化工業生產。

發明內容

本發明的目的是彌補現有技術的不足，提供一種室溫下制備碳酸氧鉍納米片的方法。

本發明的技術方案是：

以商業化的Bi₂O₃為鉍源，以CO₂為碳源，采用去離子水為溶劑。由于空氣中的CO₂能溶于水（20℃時每100體積水可溶88體積CO₂），因此，直接以CO₂為碳源，不僅為零成本，而且可以固化溫室氣體CO₂。具體制備步驟式如下：

（1）以氧化鉍為原料，加入去離子水，使氧化鉍原料濃度為0.01M～2M；

（2）將所述的原料在去離子水中分散均勻后，在室溫條件下持續攪拌12-96小時，使溶于水的CO₂與氧化鉍原料充分反應；?

（3）反應完成后，對產物抽濾，水洗，室溫下干燥，即得到碳酸氧鉍納米片材料。

與現有技術相比，本發明的優點為：

（1）本發明提供的制備碳酸氧鉍納米片的方法是以商業化的氧化鉍和空氣中的CO₂為原料，以水為溶劑，不添加任何有機溶劑，對環境無污染，且原料價格低廉。

（2）采用本發明方法，碳酸氧鉍納米片可在室溫條件下制備，無需加熱和密封加壓設備，制備工藝簡單，操作安全可靠，易于工業化生產。

附圖說明

圖1?為實施例1中碳酸氧鉍材料的X-射線衍射圖

圖2?為實施例1中碳酸氧鉍材料的掃描電鏡圖

具體實施方式

下面以具體實施例的方式說明本發明，但不止局限于以下實施例。

實施例1：?

稱取5mmol?Bi₂O₃粉末，分散在200mL去離子水中，然后，持續攪拌直至反應結束，反應在敞開體系中進行，便于空氣中的CO₂不斷溶于水中，反應溫度為室溫，隨著反應的進行，黃色粉體原料逐漸轉變為白色沉淀，反應24小時后，終止反應，對產物進行抽濾得到白色沉淀，用蒸餾水洗數次后，置于室溫下干燥。產物經X-射線粉末衍射確定為碳酸氧鉍（圖1），掃描電鏡表明碳酸氧鉍的形貌為二維納米片（圖2）。

實施例2：?

稱取2mmol?Bi₂O₃粉末，分散在100mL去離子水中，然后，持續攪拌直至反應結束，反應在敞開體系中進行，便于空氣中的CO₂不斷溶于水中，反應溫度為室溫，隨著反應的進行，黃色粉體原料逐漸轉變為白色沉淀，反應12小時后，終止反應，對產物進行抽濾得到白色沉淀，用蒸餾水洗數次后，置于室溫下干燥。產物經X-射線粉末衍射確定為碳酸氧鉍。

實施例3：?