一种卤化氧铋/氮杂石墨烯水凝胶的合成方法技术

本发明专利技术属于纳米材料技术领域，涉及一种卤氧化铋BiOX(X＝Cl、Br)/氮杂石墨烯水凝胶的合成方法。本发明专利技术首先利用氧化石墨作为碳源，甘氨酸作为氮源，在温和水热条件下一步获得氮杂石墨烯水凝胶，然后在带有不同卤素原子的表面活性剂的存在下油浴反应进一步得到卤氧化铋BiOX(X＝Cl、Br)/氮杂石墨烯水凝胶。本发明专利技术提供的卤氧化铋BiOX(X＝Cl、Br)/氮杂石墨烯水凝胶的合成方法合成工艺简单，所需原料成本低廉，条件温和，所获得的卤氧化铋BiOX(X＝Cl、Br)/氮杂石墨烯水凝胶具有较高的光生电子‑空穴分离效率，良好的导电性，丰富的孔状结构，在光催化、光电化学和生物传感等领域有着非常好的应用前景。

Synthesis method of halogenated bismuth oxide / nitrogen doped graphene hydrogel

The invention belongs to the field of nanometer material technology, and relates to a method for synthesizing bismuth halide BiOX (X = Cl, Br) / nitrogen mixed graphene hydrogel. The invention firstly using graphite oxide as carbon source, glycine as nitrogen source under mild hydrothermal conditions obtained by one-step aza graphene hydrogels, then the surface active agent with different halogen atoms in the presence of oil bath reaction further halogen bismuth oxide BiOX (X = Cl, Br) / nitrogen doped graphene hydrogel. Bismuth oxyhalide BiOX provided by the invention (X = Cl, Br) / synthesis of AZA graphene hydrogel synthesis process is simple, low cost of raw materials required, under mild conditions, bismuth oxyhalogenide obtained BiOX (X = Cl, Br) / nitrogen doped graphene hydrogels with high electron the hole separation efficiency, good conductivity, abundant pore structure, has a very good prospect in photocatalysis, photoelectric chemical and biological sensing fields.

【技术实现步骤摘要】
一种卤化氧铋/氮杂石墨烯水凝胶的合成方法
本专利技术属于纳米材料
，具体涉及一种卤化氧铋BiOX(X＝Cl，Br)/氮杂石墨烯水凝胶的合成方法。
技术介绍
铋系半导体BiOX(X＝Cl、Br)是一类新型的半导体材料，因其具有独特的电子结构、良好的光学性能和催化性能，特别是对可见光响应明显，已成为光催化材料、光电等领域极具应用前景的材料体系。然而，BiOX(X＝Cl、Br)独特的层状结构和间接带隙跃迁模式虽然有利于光生电子-空穴对的有效分离与电荷转移，但是单体BiOX(X＝Cl、Br)中光生电子和空穴在迁移过程中仍然存在较大的复合几率，大大降低了其光催化效率及光电化学活性，使其在实际应用中受限。针对上述关键问题，近年来研究人员开展了大量的研究工作，通过微结构调控、半导体复合、贵金属沉积、离子掺杂、染料敏化等途径对BiOX(X＝Cl、Br)材料进行改性，提高其性能。其中，与碳材料(如碳纳米管、石墨烯)耦合是最有效的手段之一。氮掺杂石墨烯是石墨烯的N型掺杂形式，具有比石墨烯更加优异的电化学性能。氮杂石墨烯基无机纳米材料由于具有这些突出的光电化学、力学、催化和热学性能，使其在锂离子电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卤化氧铋/氮杂石墨烯水凝胶的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备氮杂石墨烯水凝胶，备用；(2)将步骤(1)中获得的氮杂石墨烯水凝胶完全浸入装有十六烷基三甲基氯化铵CTAC或十六烷基三甲基溴化铵CTAB水溶液的圆底烧瓶中；(3)将五水合硝酸铋Bi(NO3)3·5H2O溶于去离子水中，用浓硝酸溶液将其pH值调至2～4，制得Bi(NO3)3·5H2O酸溶液，备用；(4)将步骤(3)Bi(NO3)3·5H2O酸溶液缓慢滴入步骤(2)装有氮杂石墨烯水凝胶和CTAC或CTAB混合溶液的圆底烧瓶中，60～120℃油浴反应3～5h；反应完成后，将所得产物用乙醇和去离子水3～5次，冷冻干燥，得到卤...

【技术特征摘要】
1.一种卤化氧铋/氮杂石墨烯水凝胶的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备氮杂石墨烯水凝胶，备用；(2)将步骤(1)中获得的氮杂石墨烯水凝胶完全浸入装有十六烷基三甲基氯化铵CTAC或十六烷基三甲基溴化铵CTAB水溶液的圆底烧瓶中；(3)将五水合硝酸铋Bi(NO3)3·5H2O溶于去离子水中，用浓硝酸溶液将其pH值调至2～4，制得Bi(NO3)3·5H2O酸溶液，备用；(4)将步骤(3)Bi(NO3)3·5H2O酸溶液缓慢滴入步骤(2)装有氮杂石墨烯水凝胶和CTAC或CTAB混合溶液的圆底烧瓶中，60～120℃油浴反应3～5h；反应完成后，将所得产物用乙醇和去离子水3～5次，冷冻干燥，得到卤化氧铋/氮杂石墨烯水凝胶，即BiOX/氮杂石墨烯水凝胶，其中，X＝Cl、Br。2.根据权利要求1所述的一种卤化氧铋/氮杂石墨烯水凝胶的合成方法，其特征在于，步骤(1)中，氮杂石墨烯水凝胶的制备步骤包括：将氧化石墨和甘氨酸按比例混合，混合物超声0.5h后转移至反应釜中，温和水热条件下反应12h，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王坤，杜晓娇，蒋鼎，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32