[發明專利]一種納米片狀氧化鉍的制法和用途

有效

• 申請號: 201710342243.7
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN106984298B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 蔣峰芝;張葉飛;史穎穎;陳宇;王珊;龍艷菊;李領鑫
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: B01J23/18
• 分類號: B01J23/18;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 暫無信息
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本發明屬于半導體光催化劑領域，具體涉及一種C/N摻雜β?Bi₂O₃納米片的合成方法及用途。將0.01?0.4gC/N源物質加入到50?100mL的硝酸溶液（0.5?1.5mol/L）中，攪拌1h。向上述渾濁液中加入1?5g鉍源物質，40?60℃下攪拌溶解。之后滴加120?160mL 0.6mol/L的Na₂CO₃溶液，滴加完成后反應體系在40?60℃下陳化6?24h。離心分離，得到的沉淀分別用洗滌溶劑和超純水各洗3次，60℃干燥，將干燥后的粉末放入馬弗爐中300?380℃焙燒0.5?8h，即可得到C/N摻雜β?Bi₂O₃納米片。將本發明所制備的材料用于降解水中環境內分泌干擾物，該材料相對于沉淀法合成的β?Bi₂O₃粉末、P25有更高的可見光催化活性，能實現對目標污染物快速的可見光降解去除。

技術領域

本發明屬于半導體光催化劑領域，具體涉及一種C元素和N元素共摻雜納米片狀β-Bi₂O₃的制法和用途。

背景技術

環境內分泌干擾物（Endocrine Disrupting Chemicals, 簡稱EDCs）是指一類能夠通過干擾生物體內激素的合成、分泌、運輸、反應和代謝等過程，影響動植物的神經系統、生殖系統、新陳代謝、免疫系統和心血管系統功能的外源性物質。環境內分泌干擾物可分為天然的和人工合成的。天然的如天然雌激素和植物雌激素，人工合成的包含一些藥物制劑、農藥和各類工業化學品等，如雙酚A（BPA）、17-α-乙炔基雌二醇（EE2）、4-n-壬基酚(NP)、4-t-辛基酚(OP）、己烯雌酚（DES）、四溴雙酚A（TBBPA）等。自從20世紀90年代，有關研究者發現水體中雌激素會對魚類產生危害開始，各種有關環境內分泌對動植物產生危害的報道層出不窮，已經引起世界各國的高度關注。

半導體光催化氧化技術是一種新型水處理技術，對多種環境內分泌干擾物有明顯的降解效果，具有廣泛的應用前景。在常見的光催化劑中，Bi₂O₃具有優異的光電性能、光穩定好、成本低等優點，使其在降解水體及空氣中的污染物等方面有著廣泛的應用價值。然而，傳統的Bi₂O₃光催化劑存在諸多缺陷，比如：禁帶寬度較大約為2.86 eV（需要的激發能高）；吸收波長在438nm以下（對可見光吸收范圍窄）；其光生電子和空穴容易復合，導致量子效率低，這些缺陷制約了其在環境方面的實際應用。

目前對光催化材料的研究主要從三個方面進行：（一）如何延長光生載流子壽命，減少電子-空穴對的再結合；（二）擴大材料的吸光范圍；（三）增大光催化劑與目標污染物的接觸面積。國內外的研究主要是通過形貌控制制備低維納米光催化劑，提高光催化劑的比表面積，增大光催化劑與目標污染物的接觸面，比表面積的增大有利于目標污染物在催化劑表面的富集；通過元素摻雜可以降低催化劑的禁帶寬度，拓寬催化劑的吸光范圍。同時，材料內部的納米級界面可以極大地提高光生載流子的傳輸能力，延長光生載流子壽命。這些因素協同作用，共同促進光催化降解過程。