本发明专利技术属于纳米材料及太阳能光催化领域，具体公开了一种新型六棱柱BiOCl纳米材料的制备方法和应用。利用可溶性铋盐和含氯化合物为主要原料，通过溶剂热法制备出新型六棱柱BiOCl纳米光催化材料，其结晶态好，扫描电子显微镜图像显示合成的BiOCl的微观结构为一种由BiOCl小颗粒堆积而形成的比较规则的六棱柱结构。本发明专利技术所制得的新型六棱柱BiOCl纳米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。本发明专利技术合成的新型六棱柱BiOCl纳米光催化材料的方法简单、合成条件温和、有利于大规模工业生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米材料及太阳能光催化领域，具体涉及一种新型六棱柱B1Cl纳米材料的制备方法和应用。
技术介绍
B1Cl纳米材料由于其独特的光学、电学性质等，已被作为一种新型的半导体材料，广泛地应用于光催化领域。近几年，有不少关于B1Cl纳米结构生长的研宄报道，主要包括一维的纳米带、纳米管，二维的纳米片、纳米盘和三维的纳米微球等。其中，李亚栋课题组用表面活性剂CTAC作氯源，利用水热法通过控制体系的pH值和反应温度合成出了纳米带状和管状的B1Cl ;张礼知等人用无机盐 KCl 做氯源，在不同的pH值下分别得到了暴露{001}和{010}晶面的B1Cl单晶纳米片;胡军成团队通过简单的溶剂热法，用HCl做氯源在醇体系下合成出了三维多级结构B1Cl微球;等等。这些结构的B1Cl材料在可见光下都具有较好的光催化活性，能够有效地降解罗丹明B、甲基橙、酚酞、水杨酸等污染物，在治理或修复生态环境方面能起到很好的作用。研宄证明，B1Cl纳米材料是一种非常理想、并很有前途的光催化材料。然而，具有较高光催化活性的由B1Cl小颗粒堆积而形成的新型六棱柱B1Cl纳米材料，至今国内外仍未见报道。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供了一种新型六棱柱B1Cl纳米材料的制备方法和应用。本专利技术制备出的新型六棱柱B1Cl纳米光催化材料是由B1Cl小颗粒堆积而形成的。一种新型六棱柱B1Cl纳米材料的制备方法，其步骤如下:(I)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)，不断搅拌至可溶性铋盐完全溶解，得溶液A ;所述可溶性铋盐为硝酸铋、氯化铋和硫酸铋中的一种或两种以上的任意比例混合物，优选硝酸铋；所述小分子量羧酸为甲酸和/或乙酸，优选乙酸；(2)将溶液A加入到分子量较小的醇中，使步骤(I)中的可溶性铋盐/分子量较小的醇比例为Ig:(20-50)mL，再加入一定量的含氯化合物，使氯元素/铋元素摩尔比为1:(0.8-1.5)，搅拌均匀后得溶液B ；所述分子量较小的醇为甲醇和/或乙醇，优选甲醇；所述含氯化合物为CTAC (十六烷基三甲基氯化铵)、氨基葡萄糖盐酸盐和2，2’ -氧化二乙酰氯中的一种或两种以上的任意比例混合物；(3)将溶液B转移到聚四氟乙烯内衬的反应釜中，于100-200°C条件下恒温反应?-1oh，优选在180°C条件下恒温反应2-5h ；(4)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，各洗涤3-4次，然后将产物放在60°C烘箱中烘干，即制得新型六棱柱B1Cl纳米材料。与现有技术相比，本专利技术的优点和有益效果如下:1、成功制备出了一种新型六棱柱B1Cl纳米材料；2、这种六棱柱是由许多B1Cl小颗粒堆积而形成的；3、具有较高光催化活性，能够有效地降解罗丹明B、甲基橙、酚酞、水杨酸等污染物，在治理或修复生态环境方面能起到很好的作用。【附图说明】图1为实施例1所制备的新型六棱柱结构B1Cl纳米光催化材料的XRD图谱，图中显示制得的B1Cl结晶度较好，基本没有杂峰的存在。图2为实施例1所制备的新型六棱柱结构B1Cl纳米光催化材料的SEM图像，图中低倍SEM图像显示制得的B1Cl微观形貌为非常规则的六棱柱结构，高倍SEM图像可以明显看到这些六棱柱是由小颗粒堆积形成的，六棱柱的长度约为10 μπι，顶端六棱柱的边长约为I μπι。图3为实施例1所制备的六棱柱B1Cl纳米光催化材料的紫外可见固体漫反射图谱，图谱显示六棱柱B1Cl纳米光催化材料的吸收波长在400nm左右，能够较好的吸收可见光。图4为实施例6中用实施例1制备的B1Cl纳米光催化材料在可见光下对罗丹明B的降解曲线。从图中可以看出，在可见光照射下六棱柱B1Cl纳米光催化材料对罗丹明B降解效果明显，30min时降解率为94.1%。用实施例2、3、4、5制备的B1Cl纳米光催化材料的降解效果与实施例1的基本相同，30min 时降解率分别为 94.3%,93.8%,93.9%,95.1%0图5为实施例2所制备的新型六棱柱结构B1Cl纳米光催化材料的XRD图谱，图中显示制得的B1Cl结晶度较好，基本没有杂峰的存在。图6为实施例2所制备的新型六棱柱结构B1Cl纳米光催化材料的SEM图像。图7为实施例3所制备的新型六棱柱结构B1Cl纳米光催化材料的XRD图谱，图中显示制得的B1Cl结晶度较好，基本没有杂峰的存在。图8为实施例3所制备的新型六棱柱结构B1Cl纳米光催化材料的SEM图像。图9为实施例4所制备的新型六棱柱结构B1Cl纳米光催化材料的XRD图谱，图中显示制得的B1Cl结晶度较好，基本没有杂峰的存在。图10为实施例4所制备的新型六棱柱结构B1Cl纳米光催化材料的SEM图像。图11为实施例5所制备的新型六棱柱结构B1Cl纳米光催化材料的XRD图谱，图中显示制得的B1Cl结晶度较好，基本没有杂峰的存在。图12为实施例5所制备的新型六棱柱结构B1Cl纳米光催化材料的SEM图像。【具体实施方式】为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面申请人将结合实施例和附图对本专利技术做进一步详细说明。实施例1:一种新型六棱柱B1Cl纳米光催化材料的制备方法，其步骤如下:(I)称取1.213g五水硝酸铋(Bi (NO3)3.5H20)溶解在冰乙酸中，使铋元素/乙酸摩尔比为1:40，不断搅拌至硝酸铋完全溶解后得溶液A ;(2)将溶液A加入到36mL甲醇中，再加入一定量的氨基葡萄糖盐酸盐，使氯/铋元素摩尔比为1: 1.5，搅拌均匀后得溶液B ;(3)将溶液B转移到聚四氟乙烯内衬的反应釜中，于180°C条件下恒温反应5h ;(4)反应结束后将得到的沉淀先用去离子水洗涤3次，再用无水乙醇洗涤4次，然后将产物放在60°C烘箱中烘干，即制得一种新型六棱柱B1Cl纳米光催化材料。...
【技术保护点】
一种新型六棱柱BiOCl纳米材料的制备方法，其步骤如下：（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），不断搅拌至可溶性铋盐完全溶解，得溶液A；（2）将溶液A加入到分子量较小的醇中，使步骤（1）中的可溶性铋盐/分子量较小的醇比例为1g：（20‑50）mL，再加入一定量的含氯化合物，使氯元素/铋元素摩尔比为1：（0.8‑1.5），搅拌均匀后得溶液B；所述含氯化合物为十六烷基三甲基氯化铵、氨基葡萄糖盐酸盐和2,2'‑氧化二乙酰氯中的一种或两种以上的任意比例混合物；（3）将溶液B转移到聚四氟乙烯内衬的反应釜中，于100‑200℃条件下恒温反应1‑10 h；（4）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，即制得新型六棱柱BiOCl纳米材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡军成，丁立勇，陈欢，
申请(专利权)人：中南民族大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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