[發明專利]一種鉍酸鈣納米線的制備方法

有效

• 申請號: 201711071007.2
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107792880B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 裴立宅;馬悅
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C01G29/00
• 分類號: C01G29/00;B82Y40/00
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 杜袁成

本發明公開了一種鉍酸鈣納米線的制備方法，屬于納米材料制備技術領域。該方法具體是首先將鉍酸鈉與乙酸鈣混合均勻，然后將鉍酸鈉與乙酸鈣混合粉末置于剛玉管反應容器的高溫區，氧化鋁片置于剛玉管反應容器的低溫區，并密封反應容器，將高溫區加熱至1200～1400℃、低溫區加熱至100～200℃，保溫0.5～2h，得到了表面含有褐色沉積物的氧化鋁片；隨后將該氧化鋁片固定于反應容器中間，將鉍酸鈉、乙酸鈣與水混合后置于反應容器內并密封，于溫度400～500℃、保溫48～96h。本發明采用兩步反應過程，制備過程簡單、易于控制，所得鉍酸鈣納米線在光催化、吸附及半導體等領域具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于納米材料制備技術領域，具體涉及一種鉍酸鈣納米線的制備方法。

背景技術

鉍酸鈣材料具有良好的光催化、吸附及半導體特性，在光催化、吸附及半導體等領域具有良好的應用前景，引起了人們的廣泛研究興趣。鐘小超等(鐘小超,陳兵,邱曉艷,楊駿.形貌可控的鉍酸鈣的合成及其光催化性能.科學技術與工程,15(2015)137-139.)報道了以硝酸鉍、硝酸鈣、硝酸、氨水、檸檬酸、乙二胺四乙酸及氫氧化鈉作為原料，通過水熱法和溶膠凝膠法可以制備出微米級尺寸、無規則形貌的鉍酸鈣(CaBi₂O₄)顆粒和十字架形貌的鉍酸鈣(Ca₄Bi₆O₁₃)。王永姣(王永姣.鉍酸鈣、鉍酸鍶催化劑的制備及其光催化性能研究.浙江金華:浙江師范大學碩士學位論文,2012.)報道了以氧化鉍和硝酸鈣作為原料，通過浸漬法制備出了花朵狀的鉍酸鈣(CaBi₆O₁₀)，花朵狀的鉍酸鈣由納米片構成，納米片的厚度為40nm。納米材料的形貌對于其性能具有重要的影響，雖然目前已有納米片構成的花朵狀鉍酸鈣的報道，但是其它形貌的納米鉍酸鈣，例如鉍酸鈣納米線也可望具有優異的性能。然而，到目前為止還未有關于鉍酸鈣納米線的報道。鉍酸鈣納米線作為一種特殊形貌的鉍酸鈣納米材料，尺寸小，可以作為光催化、吸附及半導體材料，在光催化、吸附及半導體等領域具有良好的應用前景。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種鉍酸鈣納米線的制備方法。

該制備方法如下：

步驟1：以鉍酸鈉、乙酸鈣作為原料，氧化鋁片作為沉積襯底，氬氣作為載氣，首先將鉍酸鈉與乙酸鈣混合均勻，然后將鉍酸鈉與乙酸鈣的混合粉末置于剛玉管反應容器的高溫區，氧化鋁片置于剛玉管反應容器的低溫區，并密封反應容器，將高溫區加熱至1200～1400℃、低溫區加熱至100～200℃，保溫0.5～2h，氬氣流速為30～60cm³/min，從而得到了表面含有褐色沉積物的氧化鋁片。

所述鉍酸鈉與乙酸鈣的摩爾比為2:1。

步驟2：將步驟1得到的表面含有褐色沉積物的氧化鋁片作為沉積襯底，鉍酸鈉、乙酸鈣作為原料，水為溶劑，首先將步驟1得到的表面含有褐色沉積物的氧化鋁片固定于反應容器中間，然后將鉍酸鈉、乙酸鈣與水混合后置于反應容器內并密封，于溫度400～500℃、保溫48～96h，最終在氧化鋁片表面得到了絮狀褐色沉積物，即為鉍酸鈣納米線。

所述鉍酸鈉與乙酸鈣的摩爾比為2:1。

所述鉍酸鈉、乙酸鈣的總重量占水重量的10～30％。

所述鉍酸鈉、乙酸鈣和水總量占反應容器的填充度為15～30％。

本發明的科學原理如下：