一种Bi₃NbO₇多孔纳米片的制备与应用

摘要

本发明属于纳米材料及太阳能光催化领域，具体公开了一种溶剂热法合成新型多孔结构Bi₃NbO₇纳米片光催化材料的制备方法和应用，利用可溶性铋盐和含铌化合物为主要原料，通过溶剂热法制备出传统合成方法中未曾获得的具有新型多孔结构Bi₃NbO₇纳米片，孔按其形状可分为方形孔和不规则孔，其结晶态好，扫描电子显微镜图显示其为一种新型多孔结构的纳米片。本发明所制得的新型多孔结构的Bi₃NbO₇纳米片光催化材料能够较好地吸收可见光，在模拟可见光降解罗丹明B的实验中显示出了高的光催化活性。本发明合成新型多孔结构Bi₃NbO₇纳米材料的方法新颖且成本低，合成条件温和，产率高，易于工业大规模生产等优点。

主权项

一种Bi₃NbO₇多孔纳米片，其特征在于：采用溶剂热法制备所述Bi₃NbO₇多孔纳米片，制备步骤如下：（1）将可溶性铋盐溶解于小分子量羧酸中，使铋元素/小分子量羧酸的摩尔比为1:（40‑60），超声使可溶性铋盐完全溶解，得无色透明的溶液A；所述可溶性铋盐为硝酸铋和/或硫酸铋；所述小分子量羧酸为甲酸和/或乙酸；（2）将可溶性铌盐加入到分子量较小的醇中，可溶性铌盐和分子量较小的醇的比例为（0.27‑0.54）g：40mL，超声使铌盐均匀分散，得无色透明的溶液B；所述可溶性铌盐为草酸铌和/或氯化铌；所述分子量较小的醇为甲醇和/或乙醇；（3）在搅拌条件下，将溶液A逐滴滴加到溶液B中，形成白色悬浊液C； 所述溶液A和溶液B中铋/铌的摩尔比为3：1；(4）依次加入尿素和苯甲醇到白色悬浊液C中，得到白色悬乳浊液D；所述尿素的摩尔数是铋和铌元素总摩尔数的7~14倍，苯甲醇体积是白色悬浊液C体积的1/4~1/2；（5）加入调节剂调节上述白色悬乳浊液D至pH值到12.5~13.5，得到白色悬乳浊液E；所述调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾溶液；（6）将上述白色悬乳浊液E转移到带聚四氟乙烯内衬的反应釜，160‑200℃条件下恒温反应18‑26 h；（7）反应结束后将得到的沉淀依次用去离子水和无水乙醇洗涤，然后将产物放在烘箱中烘干，得到淡黄色的前体粉末；（8）将步骤（7）得到的淡黄色的前体粉末在400‑700℃下焙烧晶化5‑10h，冷却后取出。