本发明专利技术涉及化学材料制备领域，尤其是光催化材料领域。本发明专利技术的目的是在于提供一种(BiO)2CO3表面光电压信号增强的制备方法。以五水硝酸铋、尿素和钼酸钠为主要原料，以不同Bi2MoO6/(BiO)2CO3的摩尔比采用水热合成法在160‑180℃下水热反应24 h，自然冷却至室温，进行抽滤，去离子水洗涤，60‑80℃干燥得到样品。该方法制备出的样品具有显著增强表面光电压信号的特点，且操作简便，原料易得，成本低廉。研究(BiO)2CO3复合催化剂的制备及其表面光电压性质，可以更深入的了解(BiO)2CO3表面光催化原理。
【技术实现步骤摘要】
表面光电压信号增强型(BiO)2CO3的制备方法
本专利技术涉及化学材料制备领域，尤其是光催化材料领域，具体为一种表面光电压信号增强的(BiO)2CO3复合光催化剂的制备方法。
技术介绍
随着经济和工业的高速发展，环境污染的日益严峻已经成为人类社会所要面临的严重问题之一。有毒难降解有机污染物(如卤代物、芳烃、农药、染料等)大量排放而引起的环境污染，不仅影响了经济的快速发展，而且严重危害到人们的身体健康。其中如何制备出催化活性高、稳定性好的光催化剂是光催化技术从理论走向实际应用的关键。在众多光催化剂中，人们对(BiO)2CO3制备及其性能进行了大量的研究。已有的研究表明，(BiO)2CO3具有丰富的形貌。在光催化过程中，具有特定的形貌结构的催化剂可以促进催化活性的提高，从而更有利于光生电荷的产生和分离，增大催化剂的比表面积使催化反应速率加快。除此之外，还需要进一步研究其他因素对催化活性的影响，从而合成具有更好性能的光催化剂，促进光催化技术的发展与应用。(BiO)2CO3光催化剂的性能和应用进行了较为广泛的研究，并取得了良好的进展。然而对于(BiO)2CO3光生电荷的分离效应的研究报道不多。从光催化原理来看，光催化剂降解有机污染物的过程是由于光激发状态下的催化剂能带间产生的电子-空穴对。因此，光生电子-空穴对的分离速率就很容易影响光催化的效率，而有效地改善光生电荷的分离效率就能很好的提高光催化剂的催化活性。本文主要就是研究表面光电压信号增强(BiO)2CO3复合催化剂的制备，这可以更深入的了解(BiO)2CO3表面光催化原理。
技术实现思路
本专利技术基于以上技术问题，提供一种表面光电压信号增强的(BiO)2CO3复合光催化剂的制备方法。该制备方法简单，原料易得，采用本制备方法制备出的(BiO)2CO3表面光电压信号显著增强，为其实际运用奠定坚实的基础。本专利技术的具体技术方案如下：一种(BiO)2CO3表面光电压信号增强的制备方法，即在五水硝酸铋+尿素的稀硝酸溶液体系中，加入不同摩尔比的钼酸钠（控制生成的Bi2MoO6/(BiO)2CO3摩尔比），水热处理后经洗涤得到表面光电压信号显著增强的(BiO)2CO3。所述稀硝酸的浓度为1+9（体积比）。具体步骤如下：以五水硝酸铋、尿素和钼酸钠为主要原料，以不同Bi2MoO6/(BiO)2CO3的摩尔比并采用水热合成法在160-180℃下水热24h，自然冷却至室温，进行抽滤，用去离子水洗涤，60-80℃下干燥得到样品。Bi2MoO6与(BiO)2CO3的摩尔比为1%-5%。本专利技术的制备的一种表面光电压信号增强的(BiO)2CO3，其晶相采用X射线粉末衍射表征；能量色散(EDS)利用VEGA3SBU型扫描电镜仪器对所得的样品进行表征，其加速电压为15kV，发射的电流为5A。表面光电压测试在吉林大学组装的表面光电压谱上测试。光源为氙灯，采用锁相放大器将采集的信号放大，样品压在导电玻璃和金属铜基底之间，波长测试范围300-600nm。本专利技术的积极效果体现在：（一）本专利技术制备的一种表面光电压信号增强的(BiO)2CO3复合催化剂，原料为五水硝酸铋、尿素和钼酸钠，使得本专利技术的催化剂具有原料易得、适宜大规模生产的要求。（二）本专利技术制备的一种表面光电压信号增强的(BiO)2CO3，操作简便，时间短，安全可靠。（三）本专利技术在添加不同Bi2MoO6/(BiO)2CO3摩尔比（1%-5%）的钼酸钠经水热处理后的(BiO)2CO3较未添加钼酸钠水热处理的(BiO)2CO3，在300-400nm区间表面光电压信号显著增强。附图说明图1为对比例1所得产品的XRD图图2为实施例1和对比例1所得产品的表面光电压信号对比图图3为实施例2和对比例1所得产品的表面光电压信号对比图图4为实施例3和对比例1所得产品的表面光电压信号对比图图5为Bi2MoO6与(BiO)2CO3摩尔比为3%样品的EDS图图6为实施例4和对比例1所得产品的表面光电压信号对比图图7为实施例5和对比例1所得产品的表面光电压信号对比图图8为实施例6和对比例1所得产品的表面光电压信号对比图具体实施方式下面结合具体实施例和比较例进一步阐述本专利技术。应理解为，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解为，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。对比例1以五水硝酸铋和尿素为原料，控制五水硝酸铋与尿素的摩尔比为1/5，然后将五水硝酸铋和尿素溶解在1+9（体积比）的稀硝酸中，采用水热合成法在160℃下水热24h，自然冷却至室温，进行抽滤，用大量去离子水洗涤，60℃下干燥得到(BiO)2CO3。样品XRD谱图见图1。由图1可以看出，所制备样品为(BiO)2CO3，没有检测到其他衍射峰，表明样品纯度较高。实施例1以五水硝酸铋和尿素为原料，控制五水硝酸铋与尿素的摩尔比为1/5，将五水硝酸铋和尿素溶解在1+9（体积比）的稀硝酸中，加入钼酸钠(使生成的Bi2MoO6与(BiO)2CO3摩尔比为1%)，采用水热合成法160℃下水热24h，自然冷却至室温，进行抽滤，用大量去离子水洗涤，60℃下干燥得到表面光电压信号增强的(BiO)2CO3复合光催化剂。与对比例1相比，实施例1加入使生成物Bi2MoO6与(BiO)2CO3摩尔比为1%的钼酸钠。图2为实施例1与对比例1所得产品表面光电压信号比较图。从图可以看出，加入使生成物Bi2MoO6/(BiO)2CO3摩尔比为1%的钼酸钠后，与单一(BiO)2CO3相比，Bi2MoO6/(BiO)2CO3表面光电压信号增强。实施例2以五水硝酸铋和尿素为原料，控制五水硝酸铋与尿素的摩尔比为1/5，将五水硝酸铋和尿素溶解在1+9（体积比）的稀硝酸中，加入钼酸钠(使生成的Bi2MoO6/(BiO)2CO3摩尔比为2%)，采用水热合成法在170℃下水热24h，自然冷却至室温，进行抽滤，用大量去离子水洗涤，70℃下干燥得到表面光电压信号增强的(BiO)2CO3复合光催化剂。与对比例1相比，实施例2加入使生成物Bi2MoO6/(BiO)2CO3摩尔比为2%的钼酸钠。水热温度为170℃，干燥温度为70℃。图3为实施例2与对比例1所得样品表面光电压信号比较图。从图可以看出，加入使生成的Bi2MoO6/(BiO)2CO3摩尔比为2%的钼酸钠后，与单一(BiO)2CO3相比，Bi2MoO6/(BiO)2CO3表面光电压信号增强。实施例3以五水硝酸铋和尿素为原料，控制五水硝酸铋与尿素的摩尔比为1/5，将五水硝酸铋和尿素溶解在1+9（体积比）的稀硝酸中，加入钼酸钠(使生成的Bi2MoO6/(BiO)2CO3摩尔比为3%)，采用水热合成法180℃下水热24h，自然冷却至室温，进行抽滤，用大量去离子水洗涤，80℃下干燥得到表面光电压信号增强的(BiO)2CO3复合光催化剂。与对比例1相比，实施例3加入使生成物Bi2MoO6/(BiO)2CO3摩尔为3%的钼酸钠，水热温度为180℃，干燥温度为80℃。图4为实施例3与对比例1所得产品表面光电压信号比较图。从图可以看出，加入使Bi2MoO6/(BiO)2CO3摩尔比为3%的钼酸钠，与单一(BiO)2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种表面光电压信号增强的(BiO)2CO3复合光催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：按比例称取五水硝酸铋、尿素和钼酸钠，然后在五水硝酸铋和尿素的稀硝酸溶液体系中，加入适量的钼酸钠，控制生成的Bi2MoO6与 (BiO)2CO3摩尔比，水热反应后经洗涤得到表面光电压信号显著增强的(BiO)2CO3。
【技术特征摘要】
1.一种表面光电压信号增强的(BiO)2CO3复合光催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：按比例称取五水硝酸铋、尿素和钼酸钠，然后在五水硝酸铋和尿素的稀硝酸溶液体系中，加入适量的钼酸钠，控制生成的Bi2MoO6与(BiO)2CO3摩尔比，水热反应后经洗涤得到表面光电压信号显著增强的(BiO)2CO3。2.根据权利要求书1所述的一种表面光电压信号增强的(BiO)2CO3复合光催化剂的制备方法，其特征在于所述水热反应的条...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟俊波，李建章，黄娇，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：发明
国别省市：四川,51
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