[發明專利]一種以C3N4為模板制備介孔線狀鈦酸鉍的方法

有效

• 申請號: 201710107373.2
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106915771B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 錢坤;謝吉民;宋佳寧;姜志峰;魏巍;夏莉
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C01G29/00
• 分類號: C01G29/00;B01J23/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種以C3N4為模板制備介孔線狀鈦酸鉍的方法，步驟如下：(1)稱取一定量的硝酸鉍于燒杯中，加入冰醋酸攪拌溶解，再向其中加入少量乙酰丙酮與鈦酸四丁酯，繼續攪拌至混合均勻；(2)之后再向步驟(1)所得溶液中加入適量C3N4，攪拌至C3N4分散完全，將懸濁液倒入蒸發皿中，放置在烘箱內制得前驅體粉末；(3)將步驟(2)得到的前驅體粉末經過煅燒，得到介孔線狀鈦酸鉍粉末。本方法以C3N4為模板，采用化學溶液分解法，具有反應條件易控制、工藝和流程簡便、低能耗的優點。

技術領域

本發明屬于光催化技術領域，具體涉及一種以硝酸鉍和鈦酸四丁酯為鉍源和鈦源，以C3N4為模板，制備線狀鈦酸鉍光催化劑的方法。

背景技術

隨著現代工農業的發展,水環境污染越來越嚴重,水體中大量有機污染物嚴重威脅著人類自身乃至動植物的健康生長，治理水污染迫在眉睫。光催化技術是一種高級氧化技術(AOPs),近年來在有機廢水特別是在高濃度、難降解廢水的治理中受到廣泛的關注。其中，一維材料由于其大量的孔隙結構和高比表面積一直是近幾年研究的熱點。也因為這些優點，這種結構的材料有著更強的光催化活性。

Bi2O3和TiO2復合可形成具有多種晶相結構的復合氧化物:Bi4Ti3O12，Bi2Ti2O7，Bi2Ti4O11，Bi12TiO20，Bi20TiO32等，通稱為鈦酸鉍化合物。鈦酸鉍化合物有著特殊的晶體結構和電子結構,在它們的結構中均存在TiO6八面體或TiO4四面體,而與之相連接的BiOn多面體中存在因擁有6s2孤對電子對而具有立體活性的Bi3+離子,這就使得其具有很好的光催化活性。Xu等(Acta.Chimica.Sinica,2005,63(1),5)將一定摩爾比的硝酸鉍和鈦酸四丁脂溶解在醋酸溶液中，通過化學溶液分解法得到鈦酸鉍的前驅體，再在550℃下煅燒，制備了Bi12TiO20，Bi4Ti3O12，Bi2Ti2O7納米粉體。Wang等 (Mater.Lett,2014,121(2),22)將硝酸鉍和鈦酸四丁脂溶解在二甲氧基乙醇和氫氧化鈉水溶液中，通過溶劑熱法在180℃下反應20h，制備了Bi4Ti3O12納米片。Hou等(Nanoscale,2013,5(5),2028)將硝酸鉍和鈦酸四丁酯溶解在DMF中，以PVP為表面活性劑，通過靜電紡絲法制得了介孔Bi4Ti3O12納米纖維。然而這些方法制得的鈦酸鉍,其比表面積僅為10m2g-1，并且步驟都比較復雜，耗時而且成本高，這些都限制了鈦酸鉍的大規模生產及其在實際體系中的廣泛應用。所以開發操作簡單，成本低廉，適用于大規模生產的方法，已經成為介孔鈦酸鉍光催化制劑生產者們所追求的主要目標。