[發(fā)明專利]一種貝塔氧化鉍-氯氧化鉍的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711033915.2
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN108031479A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 單連偉;肖彥薇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B01J27/06
• 分類號: B01J27/06;C01G29/00;C02F1/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于半導體光催化技術領域，公開了一種貝塔氧化鉍?氯氧化鉍的制備方法。該光催化劑由貝塔氧化鉍和氯氧化鉍釩酸鉍組合而成。制備方法是調(diào)節(jié)Bi(NO3)3·5H2O溶液中硝酸與檸檬酸之間的摩爾比，再控制檸檬酸和醋酸鈉之間的摩爾比，通過調(diào)整pH值、水浴、干燥、煅燒等過程獲得β?Bi2O3粉末，β?Bi2O3粉末經(jīng)過與HCl溶液混合、沉淀、去離子、烘干后得到貝塔氧化鉍?氯氧化鉍。本發(fā)明合成的貝塔氧化鉍?氯氧化鉍由貝塔氧化鉍和氯氧化鉍兩相組成，有抑制電子?空穴再復合、有效促進載流子分離的特點，相比于單相貝塔氧化鉍或單相氯氧化鉍，其催化活性和穩(wěn)定性更好。

技術領域

本發(fā)明涉及一種貝塔氧化鉍-氯氧化鉍的制備方法，應用于環(huán)境凈化和新能源開發(fā)領域。

背景技術

光催化反應是利用自然界存在的最為豐富的能源——太陽光進行物質轉化的一種方式。光催化技術對有機污染物的凈化具有能耗低、凈化條件溫和、無二次污染等優(yōu)點而倍受重視，是一種具有廣闊應用前景的綠色環(huán)境治理技術。光催化技術的關鍵在于光催化材料。光催化材料是指通過該材料在光的作用下發(fā)生的光化學反應所需的催化劑，光催化技術可通過半導體光催化材料直接將太陽能轉化為化學能與電能，并能夠對環(huán)境中有毒有害有機污染物實現(xiàn)完全礦化降解。氧化鉍有多種晶型，貝塔氧化鉍為其中的一種，分子式為β-Bi2O3。貝塔氧化鉍在催化劑領域引起了頗多關注。目前單一組分貝塔氧化鉍存在著一些問題，光生電子-空穴對分離效率低，光催化活性較低，從而導致其光催化活性難以達到滿足實際需求。本發(fā)明利用化學法先制備貝塔氧化鉍材料，再利用氫溴酸將部分貝塔氧化鉍轉換為氯氧化鉍，制備了貝塔氧化鉍-氯氧化鉍材料，與貝塔氧化鉍和氯氧化鉍相比，貝塔氧化鉍-氯氧化鉍的可見光催化活性得到明顯增強。本發(fā)明為開發(fā)低成本、高效率的貝塔氧化鉍-氯氧化鉍的材料增添了一種新方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述存在的缺陷而提供一種貝塔氧化鉍-氯氧化鉍的制備方法。

上述的目的通過以下的技術方案實現(xiàn)：

一種貝塔氧化鉍-氯氧化鉍的制備方法，制備方法步驟如下：

步驟1，稱取一定量的Bi(NO3)3?5H2O溶解HNO3與檸檬酸的混合溶液中，然后用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值，直到混合溶液的pH＝6～7，Bi(NO3)3?5H2O的濃度為0.3～0.7mol/L；

步驟2，將檸檬酸和醋酸鈉溶解在去離子水中，使其配制濃度為0.2～2 mol/L，檸檬酸與醋酸鈉的摩爾比為(3~6): 1；

步驟3，將所述的步驟1中獲得的溶液，滴入到所述的步驟2中的溶液中，再用NaOH溶液調(diào)整混合溶液的pH值，直到混合溶液的pH＝6～7，然后在70～90oC下水浴6～12h，得到粘度為20～60Pa?s的溶液；

步驟4，將所述的步驟3中獲得的溶液在130～150oC下，烘干6～12h；

步驟5，將所述的步驟4中獲得的前驅體用去離子水反復清洗3～5次，去除前驅體中的鈉離子，然后在80～120°C加熱溫度下，烘干12～36h后研磨得到β-Bi2O3前驅體粉末；