[發明專利]一種一步法合成α?Fe2O3/Bi復合物的方法

在審

• 申請號: 201710665675.1
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107376928A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 毛巍威;許新;姚啟富;李興鰲;王興福;楚亮
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: B01J23/843
• 分類號: B01J23/843
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務所32241
• 代理人: 唐小紅

技術領域

本發明具體是一種一步法合成α-Fe₂O₃/Bi復合物的方法，屬于功能材料制備工藝技術領域。

背景技術

α相氧化鐵(α-Fe₂O₃)是一種典型的n型半導體金屬氧化物，是最為穩定的鐵氧化物，其帶隙窄，大約為2.1eV，在可見光區域具有很強的光吸收能力，而且具有較強的光生空穴能力，因此，已被廣泛用作可見光催化劑。而且，比表面積大的α-Fe₂O₃納米材料是也可用作傳感、氣敏材料，具有較好的穩定性和較強的附著力強，可用于檢測多種氣體以及生物傳感。另外，作為典型的鐵氧化物，α-Fe₂O₃納米材料具有矯頑力高、超順磁性等特點，可以應用于各種磁性元件和磁性儀器方面。

雖然光電分解水制氫和光催化降解有機物都是α-Fe₂O₃重要應用，但是α-Fe₂O₃導帶位置太低，不能夠分解水制氧，而且光催化性能也不夠理想。近些年的研究發現，通過引入貴金屬材料如Ag，Au和Pt等可以作為增敏劑來構建復合材料，不僅可以提高半導體金屬氧化物的光催化活性，而且可以提高氣敏性能。不過貴金屬材料成本較高，因此探索低成本的復合材料成為研究的重點。鉍(Bi)元素位于元素周期表第6周期，第5主族，原子序數為83，Bi是一個不具有明顯放射性的重元素，是所有已知穩定元素中原子質量最高的，而且，Bi元素處于周期表中金屬區與半導體區之間，因此具有典型的半金屬特征。大量的研究發現很多Bi基氧化物(如：Bi₂WO₆、Bi₂MoO₆、BiVO₄等)都具有較高的光催化活性，這主要由于Bi的6s軌道于周圍氧的2p軌道雜化形成的價帶，能夠使帶隙變窄，同時可以増強光生空穴在價帶上的遷移率。作為Bi基氧化物的重要組成，Bi單質也具有光催化活性，研究發現，Bi單質不僅對液相污染物有較好的光催化降解活性，對氣體污染物也有一定的降解效果。因此，制備高質量的α-Fe₂O₃/Bi復合物具有極大的應用潛力。

發明內容

技術問題：本發明要解決的問題在于提供一種一步法合成α-Fe₂O₃/Bi復合物的方法，本制備工藝簡單、結晶度較高，便于獲得性能良好的α-Fe₂O₃/Bi復合物。

技術方案：本發明合成α-Fe₂O₃/Bi復合物的制備方法具體為：

稱取適量比例的硝酸鐵Fe(NO₃)₃·9H₂O和硝酸鉍Bi(NO₃)₃·5H₂O，加入到20mL乙二醇中，攪拌至澄清前驅液。將氫氧化鉀(KOH)溶液，緩慢逐滴滴入前驅液中，再加入表面活性劑，常溫下攪拌12小時。將溶液配成37mL移入45mL的水熱反應釜中，170攝氏度水熱反應50小時，自然冷卻后，經多次離心清洗，即可獲得。

附圖說明

圖1是本發明的α-Fe₂O₃/Bi復合物的XRD圖譜；

圖2是本發明的α-Fe₂O₃/Bi復合物的SEM圖譜，其中(a)為Fe(NO₃)₃·9H₂O和Bi(NO₃)₃·5H₂O的摩爾比1:1，(b)為Fe(NO₃)₃·9H₂O和Bi(NO₃)₃·5H₂O的摩爾比1:2，(c)為Fe(NO₃)₃·9H₂O和Bi(NO₃)₃·5H₂O的摩爾比2:1。

具體實施方式

下面結合實施實例和有關圖表對本發明進行詳細闡述，但本發明不限于所給實例：

實例1：