球形铋基Bi-DMF光催化剂的制备及性能检测方法

摘要

本发明涉及一种铋基光催化剂的制备及性能检测方法，属于有机材料领域。其特征是，通过加热回流方法制备形貌规整、均一的球形铋基催化剂。合成方法为：将Bi(NO₃)₃·5H₂O溶于醋酸，以乙二醇为反应介质，搅拌混匀，再加入一定体积的二甲基甲酰胺后，将得到的溶液经加热回流并搅拌即得到产物Bi-DMF花球。将制备的Bi-DMF花球在可见光条件下进行光催化性能测试，2h内罗丹明由紫色褪为无色，降解完全。本发明材料制备方法简易，合成温度低，反应时间短，原料价格低，易于工业化生产。研究表明此球形铋基催化剂在可见光范围内，具有良好的光催化性能，且较易回收，重复使用，说明其在环境净化方面具有广阔的发展应用价值。

主权项

一种球形铋基Bi‑DMF光催化剂的制备方法，其特征是，通过加热回流并持续搅拌的方法制备形貌规整、均一的球形铋基催化剂三维纳米/微米多级结构材料，合成步骤为：将Bi(NO₃)₃·5H₂O作为铋源溶于醋酸中搅拌使其充分溶解得到醋酸铋溶液，以有机溶剂乙二醇作为反应介质，加入到醋酸铋溶液中，搅拌混匀，再加入一定体积的二甲基甲酰胺后，将得到的澄清溶液放置到三颈瓶中，加热回流并持续搅拌，出现大量白色沉淀，等反应结束并且冷却至室温后，将所得到的白色沉淀转移至离心管中，用蒸馏水和乙醇交替离心洗涤共5‑7次，再把所得产物在60～80℃温度范围的烘箱内干燥12～16h后，即得到球形铋基Bi‑DMF光催化剂，称为Bi‑DMF花球；各种反应物的浓度范围以及相关的反应条件为：在醋酸‑乙二醇‑二甲基甲酰胺反应体系中，Bi(NO₃)₃在反应体系中的浓度为0.05mol/L，反应体系中醋酸与乙二醇的体积比为0.5～1.25，二甲基甲酰胺的加入量为0.500～0.630mL/mL，加热回流温度为60～120℃，加热回流反应时间为10min～60min，加热回流过程中需持续搅拌；各反应物的加入具有顺序，即先把铋源溶于到醋酸中，再加入一定量的乙二醇。