一种光催化材料Bi₁₂TiO₂₀的制备方法

摘要

一种光催化材料Bi12TiO20的制备方法，属于陶瓷材料科学领域，特别涉及采用低温燃烧合成法(LCS)制备光催化材料Bi12TiO20。主要原料及其配比(摩尔比)为：Bi(NO3)3·5H2O∶(C4H9O)4Ti∶C6H8O7·H2O：＝12∶1∶1，添加一定量的CH4ON2和NH4NO3可以有效地加快凝胶干燥速率，形成疏松多孔干胶，改善干胶的燃烧性能从而提高产率和产物纯度。选用冰醋酸作为溶剂，并用氨水调节PH值。制备方法为：(1)配制溶液(2)制备凝胶(3)凝胶干燥(4)干胶点燃。与湿化学法比较，低温燃烧合成法(LCS)借助外界能量进行具有自蔓延性质的燃烧，具有较低的点火分解温度，避免高温煅烧，节约能源保证产物纯度的同时简化了制备工艺。

主权项

一种光催化材料Bi12TiO20的制备方法，其特征在于：所采用的原料为Bi(NO3)3·5H2O、(C4H9O)4Ti和C6H8O7·H2O，原料的摩尔比例为：Bi(NO3)3·5H2O∶(C4H9O)4Ti∶C6H8O7·H2O＝12∶1∶1，为缩短干燥时间，使干胶更加疏松多孔，在原料中加入CH4ON2或同时加入CH4ON2和NH4NO3；原料的摩尔比例分别为：Bi(NO3)3·5H2O∶(C4H9O)4Ti∶CH4ON2∶C6H8O7·H2O＝12∶1∶6∶1或Bi(NO3)3·5H2O∶(C4H9O)4Ti∶CH4ON2∶C6H8O7·H2O∶NH4NO3＝12∶1∶6∶1∶2，方法选用冰醋酸作为溶剂，利用氨水调节pH值；具体制备方法为：步骤一、配制溶液：将(C4H9O)4Ti溶于冰醋酸中，配制成溶液L1；按摩尔比例取C6H8O7·H2O，加入到溶液L1中，搅拌得白色乳浊液，向白色乳浊液中缓慢滴加氨水，调节溶液pH值为6，得澄清溶液L2；按摩尔比例取Bi(NO3)3·5H2O溶于冰醋酸中，搅拌得澄清溶液L3；将溶液L3缓慢滴加到溶液L2中，再向溶液L2中缓慢滴加氨水，将pH值稳定在4‑7之间，搅拌得澄清溶液L4；将溶液L2的pH值稳定在4‑7之间后，向溶液L2中按摩尔比例加入CH4ON2或同时加入CH4ON2和NH4NO3；步骤二、制备凝胶：将步骤一中所得澄清溶液L4置于80℃‑95℃水浴中，通过搅拌60‑90分钟，得透明凝胶；步骤三、凝胶干燥：将步骤二中得到的凝胶在环境温度为80℃‑95℃的条件下干燥2‑5天，得疏松多孔干胶；步骤四、干胶点燃：采用燃烧后无固体残留物且不与干胶发生化学反应的助燃剂，将步骤三中得到的多孔干胶点燃，最终得到黄绿色粉体，黄绿色粉体为Bi12TiO20粉体。