[发明专利]一种具有可见光响应的灰色碱式硝酸铋光催化材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有可见光响应的灰色碱式硝酸铋光催化材料的制备方法，属于光电材料的合成技术领域。本发明的技术方案要点为：将五水硝酸铋置于反应容器中并加入去离子水，于磁力搅拌器上搅拌60min，常温下静置，多次冲洗直至溶液呈中性后取出沉淀置于干燥箱中干燥得到水解产物；将得到的水解产物置于反应容器中并加入去离子水，于磁力搅拌器上搅拌并使用300W的汞灯照射30min，静置，将上层清液倒掉，剩余产物干燥得到目标产物具有可见光响应的灰色碱式硝酸铋光催化材料。本发明制备过程简单可行，合成周期相对较短，制得的目标产物灰色碱式硝酸铋光催化材料在300‑1300nm可见光波长范围内对光波的利用率较大，在光电材料领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于光电材料的合成技术领域，具体涉及一种具有可见光响应的灰色碱式硝酸铋光催化材料的制备方法。

背景技术

我国铋资源丰富，近年来，年产量可达6000多吨，应用十分广泛。铋氧基材料具有层状的晶体结构、适当的禁带宽度以及铋原子特殊的电子结构，在实际的光催化反应中往往表现出较高的活性，成为一类重要的光催化材料，已经受到广泛的关注（Chem. Commun.,2011, 47(25):7054）。硝酸铋作为铋源深加工后的一种产物广泛用于药物和铋盐制造（Materials Letters, 203 (2017) 77-80）。硝酸铋水解产物碱式硝酸铋属于铋氧基材料，外观为白色，不具有可见光响应特性（Interface Science, 348 (2010) 211-215）。本发明设计了一种具有可见光响应的灰色碱式硝酸铋光催化材料的制备方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种合成工艺简单且周期相对较短的具有可见光响应的灰色碱式硝酸铋光催化材料的制备方法。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种具有可见光响应的灰色碱式硝酸铋光催化材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：

（1）将五水硝酸铋置于反应容器中并加入去离子水，于磁力搅拌器上搅拌60min，常温下静置，多次冲洗直至溶液呈中性后取出沉淀置于干燥箱中干燥得到水解产物；

（2）将得到的水解产物置于反应容器中并加入去离子水，于磁力搅拌器上搅拌并使用300W的汞灯照射30min，静置，将上层清液倒掉，剩余产物干燥得到目标产物具有可见光响应的灰色碱式硝酸铋光催化材料，其化学式为Bi₆O₅(OH)₃(NO₃)₅(H₂O)₃。

进一步优选，步骤（1）中的干燥条件为100℃的温度干燥150min。

进一步优选，步骤（2）中的干燥条件为采用水浴加热干燥。

本发明制备过程简单可行，合成周期相对较短，制得的目标产物灰色碱式硝酸铋光催化材料在300-1300nm可见光波长范围内对光波的利用率较大，在光电材料领域具有潜在的应用价值。

附图说明

图1是实施例1制得的白色粉末材料及灰色粉末材料的吸收光谱图；

图2是实施例1制得的白色粉末材料及灰色粉末材料的X射线衍射图；

图3是实施例1制得的灰色粉末材料的SEM图；

图4是实施例1制得的白色粉末材料及灰色粉末材料在可见光下光催化降解罗丹明B浓度随时间变化曲线。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1