[發(fā)明專利]一種具有光響應特性的磷酸鉍薄膜及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710114384.3
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106927691B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 談國強;蘇宇寧;許馳;趙程程;夏傲
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C03C17/34
• 分類號: C03C17/34;C02F1/30;B01J27/186;B01J35/02;C01B25/26;C02F101/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 岳培華

1.一種具有光響應特性的磷酸鉍薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將Bi(NO₃)₃溶于乙二醇中，配成溶液A，將Na₃PO₄溶于乙二醇中，配成溶液B；按Bi與P的摩爾比為1:1，將溶液B滴加入溶液A中并攪拌，產生沉淀，滴加濃硝酸至沉淀消除，配制成無色澄清的BiPO₄溶液，繼續(xù)攪拌使其混合均勻，得到BiPO₄前驅溶液；將BiPO₄前驅溶液靜置10～12h，得到無色澄清的BiPO₄溶膠；

步驟2：將BiPO₄溶膠旋涂在導電玻璃基片上，形成BiPO₄濕膜，BiPO₄濕膜經(jīng)烘烤后得到BiPO₄干膜，BiPO₄干膜經(jīng)退火后得到BiPO₄薄膜；

步驟3：待BiPO₄薄膜自然冷卻后，在BiPO₄薄膜上重復步驟2，直至達到所需厚度，即得到具有光響應特性的磷酸鉍薄膜；

所述步驟2中BiPO₄濕膜的烘烤溫度為150～160℃，烘烤時間為8～10min；

所述步驟2中退火時是以8～10℃/min的升溫速率將BiPO₄干膜升到175～350℃的退火溫度，并在該溫度下退火，退火保溫時間為15～20min。

2.根據(jù)權利要求1所述的具有光響應特性的磷酸鉍薄膜的制備方法，其特征在于：所述溶液A和溶液B的濃度為0.15～0.2mol/L。

3.根據(jù)權利要求1所述的具有光響應特性的磷酸鉍薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟1中在配制成BiPO₄溶液后，繼續(xù)攪拌1～1.5h使其混合均勻，得到BiPO₄前驅溶液。

4.根據(jù)權利要求1所述的具有光響應特性的磷酸鉍薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟2進行前，先將裁切好的導電玻璃基片清洗干凈，然后在紫外光下照射處理，使導電玻璃基片表面達到原子清潔度。

5.根據(jù)權利要求1所述的具有光響應特性的磷酸鉍薄膜的制備方法，其特征在于：所述導電玻璃基片為FTO玻璃基片或ITO玻璃基片。

6.根據(jù)權利要求1所述的具有光響應特性的磷酸鉍薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟2中旋涂BiPO₄溶膠時的勻膠轉速為3500～4000r/min，勻膠時間為7～10s。

7.權利要求1-6中任意一項所述的具有光響應特性的磷酸鉍薄膜的制備方法制得的具有光響應特性的磷酸鉍薄膜，其特征在于：該磷酸鉍薄膜為單斜相BiPO₄，空間群為P21/n(14)；在300W氙燈的模擬太陽光照射條件下，其光電流大小為0.861～0.934mA/cm²。

8.權利要求7所述的具有光響應特性的磷酸鉍薄膜在光催化降解有機污染物方面的應用。