[發明專利]一種固相化學反應合成碘酸氧鉍納米片的方法

有效

• 申請號: 201811037277.6
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109160489B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 曹亞麗;謝晶;賈殿贈
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: C01B11/22
• 分類號: C01B11/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的目的在于提供一種固相化學反應合成碘酸氧鉍納米片的方法，該方法通過使用廉價的原料：固體硝酸鉍和固體碘酸鉀作為反應物，采用簡單的操作過程，在室溫下通過固相?固相直接化學反應，合成了碘酸氧鉍納米片。本發明提供的制備碘酸氧鉍納米片的方法成本低、操作簡便、時間短、易于實現大批量生產的特點，使本發明具有極為廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種固相化學反應合成碘酸氧鉍納米片的方法。

背景技術

碘酸氧鉍（BiOIO₃）具有典型的Aurivillius層狀結構，其結構由(Bi₂O₂)²⁺陽離子層和(IO₃)^-陰離子層相互交叉組成，是一種新的非中心對稱和含有兩個陽離子孤電子的極化材料。由于BiOIO₃特殊的層狀結構和內部的靜電場有利于光生電子-空穴在BiO₆和IO₃多面錐上分離，因此其具有優異的光催化活性，2013年，張以和課題組首次將該材料用于光催化領域，BiOIO₃納米片的帶隙為3.08 eV，在紫外光下12 min能完全降解甲基橙，遠高于P25(TiO₂) 和其它含有(Bi₂O₂)²⁺層的鉍基材料 (BiOX (X = Cl, Br, I) 和Bi₂O₂CO₃)。

2011年，Nguyen等人首次通過水熱反應在200^oC反應1周制備了BiOIO₃材料。目前，BiOIO₃納米片的合成方法仍主要為水熱法，雖然水熱溫度降低了40~50^oC、時間縮短至5~10h，但該方法的高溫高壓環境仍然難以用于規模化生產。因此，選擇一種簡單易行的制備方法，制備碘酸氧鉍納米片具有十分重要的意義。固相化學合成法是兩種或多種固體物質接觸發生反應而得到相應產物的方法，具有工藝過程簡單、產率高、不使用溶劑等優點，已經成為合成納米材料的一種重要方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種固相化學反應合成碘酸氧鉍納米片的方法，該方法通過使用廉價的原料，采用簡單的操作過程，經固相化學反應合成出碘酸氧鉍納米片。

本發明用硝酸鉍和碘酸鉀作為反應物，在室溫下通過固相化學反應合成前驅體，將前驅體在馬弗爐中煅燒得到產物。

本發明所述的鉍鹽為硝酸鉍，碘酸鹽為碘酸鉀。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：以固相化學反應為基礎，采用廉價易得的原料，通過簡單的固相化學反應，制得碘酸氧鉍納米片。制備方法具有操作簡單、成本低、時間短、產品產率高、環境友好、易于實現大批量生產等特點，使得本發明具有極為廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明第一實施例制備的前驅體和碘酸氧鉍的粉末X射線衍射圖譜。

圖2為本發明第一實施例制備的碘酸氧鉍納米片的場發射掃描電子顯微鏡照片。

具體實施方式

下面結合具體的實施例對本發明作進一步闡述。這些實施例應理解為僅用于說明本發明而不用于限制本發明的保護范圍。在閱讀了本發明記載的內容之后，基于本發明的原理對本發明所做出的各種改動或修改同樣落入本發明權利要求書所限定的范圍。

實施例一 ：

準確稱量0.01摩爾固體硝酸鉍研細，再加入0.02摩爾固體碘酸鉀后快速研磨，繼續研磨40 min確保反應的充分進行，將反應產物用水、乙醇洗滌得到前驅體，將前驅體在馬弗爐中空氣氣氛下以2^oC/min的速率升至300^oC保溫2小時。