The invention belongs to the field of wet chemical preparation of nanometer metal materials, and relates to a bismuth bismuth oxide nano material with visible light response and a preparation method thereof. The reactive bromine ion liquid and bismuth nitrate are used as raw materials, and the product is obtained in the mixture of water, ethanol and acetic acid. The product was filtered and washed and dried in air, and then the bismuth oxide ultrathin nanosheets were obtained. The method is carried out at room temperature without additional energy supply, and the whole synthesis process takes an hour. The selection of ionic liquids and the amount of ionic liquids play a key role in the formation of bismuth oxide ultrathin nanosheets. The thickness of the bismuth oxide ultrathin nanosheets prepared by the method is 0.7 to 2nm. The design and synthesis of excellent photocatalytic properties of bismuth bromide ultrathin nanosheets photocatalysts under visible light irradiation, the wavelength is greater than 400nm, it can realize high efficient degradation of organic pollutants. The synthetic route is simple, and the whole process is easy to control.
【技术实现步骤摘要】
室温条件下合成溴氧化铋超薄纳米片光催化剂的方法
本专利技术属于湿法化学制备纳米材料领域,涉及溴氧化铋超薄纳米片光催化剂的离子液体辅助室温制备。
技术介绍
自从石墨烯于2004年被发现以来,由于其独特和诱人的物理化学性质,已经引起了极大的关注。除了石墨烯之外,类石墨烯状超薄二维(2D)的纳米结构由于其具有较高比例的表面原子,从而展现出新颖的光,电,力学和生物相容性质而引起广泛的关注。[4-8]考虑到二维超薄纳米材料特殊的结构和迷人的性质,如果构建具有可见光响应带宽的类似的超薄结构,并且用于光催化,它的效果是很值得期待的。相对于在半导体表面边缘产生的光生载流子,在半导体的内部产生的光生载流子会需要更长的时间传递到半导体表面,从而在传递过程中会更容易复合。因此,超薄纳米片的超薄厚度能够保证光生载流子快速的从体相转移到表面,从而减少电子和空穴的复合。同时,相比于块体材料或纳米颗粒,超薄纳米片将具有大的比表面积和丰富的未配位表面原子,这可以吸收更多的可见光。尽管超薄纳米片材料可带来优良的光催化性能,然而层状材料的可控剥离被认为是从块体材料获得超薄纳米片的特有方式。而块体材料的剥离是不容易的,大规模的剥离成均匀的纳米片则更是一个巨大的挑战。因此,发展一个简单的自下而上策略来直接可控制备二维超薄纳米结构是很有必要的。卤氧化铋BiOX(X=Cl,Br和I),一类具有合适能带结构的层状材料,已被应用于光催化能量转换和环境整治。它具有高的化学和光学稳定性,无毒,成本低,并且耐腐蚀。BiOX是由[Bi2O2]层和交叉在其中的双卤素原子层沿[001]方向构成的,这个特殊结构赋予它 ...
【技术保护点】
室温条件下合成溴氧化铋超薄纳米片光催化剂的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)采用硝酸铋为原材料,在水和醋酸的混合溶剂中配成溶液A;(2)在另一容器中,采用溴代离子液体为原材料,在乙醇溶剂中配成溶液B;(3)在步骤(1)所得的溶液A处于搅拌的条件下,将步骤(2)所得溶液B逐滴滴加至步骤(1)所得溶液A中;继续室温搅拌;(4)在步骤(3)反应结束后,将产物离心,用去离子水和无水乙醇洗涤数次,干燥,得到固体粉末。
【技术特征摘要】
1.室温条件下合成溴氧化铋超薄纳米片光催化剂的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)采用硝酸铋为原材料,在水和醋酸的混合溶剂中配成溶液A;(2)在另一容器中,采用溴代离子液体为原材料,在乙醇溶剂中配成溶液B;(3)在步骤(1)所得的溶液A处于搅拌的条件下,将步骤(2)所得溶液B逐滴滴加至步骤(1)所得溶液A中;继续室温搅拌;(4)在步骤(3)反应结束后,将产物离心,用去离子水和无水乙醇洗涤数次,干燥,得到固体粉末。2.根据权利要求1所述的室温条件下合成溴氧化铋超薄纳米片光催化剂的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述溶液A中,铋的含量为0.01-0.2mol/L。3.根据权利要求1所述的室温条件下合成溴氧化铋超薄纳米片光催化剂的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述水和醋酸的混合溶剂中,水和醋酸的体积比为9:1。4.根据权利要求1所述的室温条件下合成溴氧化铋超薄纳米片光催化剂的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的溴代离子液体为溴化1-丁基-3-甲基...
【专利技术属性】
技术研发人员:狄俊,夏杰祥,熊君,季梦夏,尹盛,李华明,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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