[發明專利]一種BiFeO3

有效

• 申請號: 202010081496.5
• 申請日: 2020-02-06
• 公開（公告）號: CN111268739B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 王新;劉詩琳;劉奇霖;胡淼也;劉彬;徐亮;王曉芳
• 申請（專利權）人: 遼寧大學
• 主分類號: C01G49/00
• 分類號: C01G49/00;B82Y40/00;B01J23/843
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

本發明公開了一種BiFeO₃納米材料及其制備方法，和在超聲催化降解去除水中有機污染物亞甲藍（Methylene blue,MB）的應用。制備方法為以Bi(NO₃)₃·5H₂O和Fe(NO₃)₃·9H₂O為原料，KOH溶液作為溶劑，采用水熱合成法制備了BiFeO₃納米材料。使用BiFeO₃催化超聲降解亞甲藍，經優化后最佳實驗條件為合成BiFeO₃溫度為433K，前驅物濃度為0.2 mol/L，BiFeO₃加入量為0.68 mg/ml，MB初始濃度為5 mg/L，超聲功率為200 W，超聲時間為2 h。利用此法制備的BiFeO₃對水中MB的降解率為83.4±7.92%。

技術領域

本發明涉及環境污染治理領域，提出了一種BiFeO₃納米材料及其制備方法和在超聲催化降解有機污染物亞甲藍中的應用。

技術背景

有機染料廢水的污染是全球水污染面臨的重大難題。亞甲藍是一種有危害性的致畸有機染料污染物。因為亞甲藍可以對光線吸收，使水的透明度變低，導致其化學需氧量增加，影響水的自凈功能。目前常用的亞甲藍處理方式如物理法，存在成本過高、處理不徹底等缺陷；如厭氧生物處理法降解有機染料廢水，雖然該法在實驗中效果可觀，但是投入實際處理印染廢水的效果卻并不理想。而超聲催化氧化法具有突出優勢：（1）可以應用于多種有機污染物的降解；（2）能夠從不同介質中去除有機污染物；（3）降解后留下的二次污染物含量較低。因此超聲催化氧化法降解有機污染物是一種新型有效的處理方式。

BiFeO₃是一種具有多鐵性的新型多功能材料。BiFeO₃納米半導體材料具備穩定性好、無毒害、可重復利用的優點，作為有效解決水體污染的高效環保的聲催化劑，具有很好的應用前景。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種BiFeO₃納米材料，制備方法為以Bi(NO₃)₃·5H₂O和Fe(NO₃)₃·9H₂O為原料，KOH溶液作為溶劑，采用水熱合成法制備了BiFeO₃納米材料。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種BiFeO3納米材料，制備方法包括如下步驟：

1）將Bi(NO₃)₃·5H₂O和Fe(NO₃) ₃·9H₂O溶于KOH溶液，磁力攪拌30 min，超聲30min，制得懸浮液；

2）將懸浮液倒入帶有聚四氟乙烯內襯的反應釜中，將反應釜放入鼓風干燥箱中高溫反應；

3）將反應后的褐色物依次用蒸餾水、無水乙醇清洗，同時抽濾，干燥后得到目標產物。

優選地，上述的一種BiFeO₃納米材料，步驟1）中，按摩爾比，Bi(NO₃)₃·5H₂O和Fe(NO₃) ₃·9H₂O=1:1。

優選地，上述的一種BiFeO₃納米材料，步驟1）中，所述的KOH溶液的濃度為5-8mol/L。

優選地，上述的一種BiFeO₃納米材料，步驟1）中，所述的KOH溶液的濃度為6mol/L。