一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO制造技术

本发明专利技术公开了一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO

【技术实现步骤摘要】
一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO3光催化剂的制备方法
本专利技术涉及化学粉体制备领域或光催化剂领域，尤其涉及一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO3光催化剂的制备方法。
技术介绍
化石能源的不断消耗，使人类面临着能源短缺和环境污染两大问题，而光催化技术具有低成本，环境友好等优点，并且具有同时解决能源与环境问题的潜力，因而引起了研究者的广泛关注。经过科研人员坚持不懈的努力，同时借助于先进的纳米技术和表征方法，光催化技术已经取得了长足的进展。虽然目前已经开发出大量的光催化剂，但是光催化效率仍不能满足重要应用的要求，例如光解水产氢，二氧化碳还原以及空气中污染物的去除等。因此，进一步探索新型高活性光催化剂，研究光催化反应机理，最终提高光催化效率，仍然是一项紧迫的任务和巨大的挑战。光生电子-空穴对的快速分离与传输是影响半导体材料光催化性能的关键因素。然而，由于载流子分离和迁移限制因素较多，绝大部分载流子在没有来得及到达材料表面，就已经在体内发生复合。因此，如何降低光生载流子的复合率，提高迁移速率，成为探索设计和制备高效光催化材料的主要方向。硼酸盐种类多样，硼氧基元及其不对称结构排布使其产生了大量非中心对称的极性硼酸盐材料，并且硼酸盐化合物的较宽带隙极大可能为紫外光下光催化反应的进行提供更具有氧化能力的空穴和更具有还原能力的电子，这些优势说明硼酸盐材料极大可能会成为高活性的光催化剂材料。然而目前有关硼酸盐光催化反应过程的一些基础理论问题还尚不清晰。因此，系统研究硼酸盐光催化剂的制备工艺及光催化机理，为硼酸盐光催化材料的探索提供新的理论和实验基础，对解决环境污染方面的实际问题同时具有不可忽视的工业化价值。ErBO3是一种具有高化学稳定性的光电子材料，有关研究主要集中在其作为荧光基质材料方面，而对于其由多片层花瓣构成的花球状粉体的制备及光催化性能的研究则尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO3光催化剂的制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO3光催化剂的制备方法，采用水热法合成ErBO3粉体，包括以下步骤：S1：在氧化铒中缓慢加入HNO3溶液，同时进行升温搅拌至氧化铒完全溶解，得到溶液A；S2：将硼酸与水混合加热，得到溶液B；S3：将溶液A与溶液B混合加热，得到溶液C，向冷却后的溶液C中缓慢加入碱性溶液，直至溶液C为弱碱性；S4：将弱碱性溶液C加热反应后，将溶液C中沉淀物从清液中分离并干燥处理，即得到由多片层花瓣构成的花球状ErBO3光催化剂。本专利技术一个较佳实施例中，所述S1中，HNO3溶液加入操作与搅拌操作间隔进行。本专利技术一个较佳实施例中，所述S1中HNO3溶液逐滴加入，且滴入时刻相邻的两滴之间进行搅拌操作。本专利技术一个较佳实施例中，所述S1的升温搅拌过程中加热温度为40℃-60℃。本专利技术一个较佳实施例中，所述S1以及所述S2的升温搅拌过程中使用恒温磁力搅拌器。本专利技术一个较佳实施例中，所述S2中硼酸数量与S1中氧化铒数量的摩尔比为定值。本专利技术一个较佳实施例中，所述S2中加入硼酸数量越多，则加入的水也相应增多。本专利技术一个较佳实施例中，所述S3中溶液A与溶液B混合时，将溶液A与溶液B倒入另外的容器，用水对两个原容器分别进行清洗后，将两个原容器中残余液同时导入混合溶液C中。本专利技术一个较佳实施例中，所述S3中调节所述溶液C的pH值至8.0-8.5。本专利技术还提供了一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO3光催化剂的应用，其特征在于：所述ErBO3光催化剂应用于降解有机污染物。本专利技术一个较佳实施例中，所述S4中溶液C固液分离前，需对溶液C进行冷却。本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：（1）本专利技术通过水热法制备ErBO3，通过水热法使得溶质在溶液中溶解充分，且通过每滴加一滴硝酸溶液，搅拌3-10分钟后再滴加第二滴硝酸溶液，进一步确保所用硝酸能恰好将氧化铒溶解，过多或过少添加HNO3会影响最后生成粉体的形貌，且本专利技术采用恒温磁力搅拌器进行加热搅拌，能够确保HNO3的反应充分。（2）本专利技术中氧化铒和硼酸的摩尔比为定值，或大或小的比例都会导致最后生成的产物会有其他杂质的存在，比如氢氧化铒；且本专利技术中混合溶液C需要冷却至室温后方可进行，冷却后能够确保混合液中的固液能够顺利分离，冷却至室温也避免了温度过低破坏固质的结构，确保得到的产物的完整性。（3）本专利技术中将硼酸溶液导入氧化铒的硝酸溶液中，则需要用蒸馏水清理烧杯中残留的硼酸容液，残余液同样倒入氧化铒的硝酸溶液所在烧杯中；若反过来，亦之；若另取烧杯盛放二者的混合液，则开始用的两个烧杯都需要清洗，残余液都要导入混合液中，以确保氧化铒和硼酸的摩尔比为定值，从而避免混合溶液C中出现其他杂质。（4）本专利技术中向混合溶液C中滴加的碱性溶液，缓慢逐滴加入，使混合液的pH至8.0-8.5并使混合溶液的填充比为60%，只有pH调到弱碱性碱性时，才会生成目标形貌，填充比为60%是为了确保在溶剂内部目标产物生成所需要的压力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；图1是本专利技术的优选实施例的花球状ErBO3立体结构图；图2是本专利技术的优选实施例的RhB溶液的降解率曲线；图3是本专利技术的优选实施例的ErBO3XRD数据图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的描述中，“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、或“其他实施例”的提及表示结合实施例说明的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中，但不必是全部实施例。“实施例”、“一个实施例”、或“一些实施例”的多次出现不一定全都指代相同的实施例。如果说明书描述了部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括，则该特定部件、特征、结构或特性不是必需被包括的。实施例一：一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO3光催化剂的制备方法，其特征在于，采用水热法合成ErBO3，包括以下步骤：第一步，称取0.02mol氧化铒药品，称量好之后放入烧杯中，之后将磁转子加入烧杯中，用滴管缓慢逐滴加入3mlHNO3(w=65%)溶液，过程中恒温磁力搅拌器进行加热搅拌，加热温度为40℃，待氧化铒完全溶解，得到澄清溶液A，需要说明的是：每滴加一滴硝酸溶液，搅拌五分钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO

【技术特征摘要】
1.一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO3光催化剂的制备方法，其特征在于：采用水热法合成ErBO3粉体，包括以下步骤：
S1：在氧化铒中缓慢加入HNO3溶液，同时进行升温搅拌至氧化铒完全溶解，得到溶液A；
S2：将硼酸与水混合加热，得到溶液B；
S3：将溶液A与溶液B混合加热，得到溶液C，向冷却后的溶液C中缓慢加入碱性溶液，直至溶液C为弱碱性；
S4：将弱碱性溶液C加热反应后，将溶液C中沉淀物从清液中分离并干燥处理，即得到由多片层花瓣构成的花球状ErBO3光催化剂。


2.根据权利要求1所述的一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO3光催化剂的制备方法，其特征在于：所述S1中，HNO3溶液加入操作与搅拌操作间隔进行。


3.根据权利要求2所述的一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO3光催化剂的制备方法，其特征在于：所述S1中HNO3溶液逐滴加入，且滴入时刻相邻的两滴之间进行搅拌操作。


4.根据权利要求1所述的一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO3光催化剂的制备方法，其特征在于：所述S1的升温搅拌过程中加热温度为40℃-60℃。


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【专利技术属性】
技术研发人员：赵文武，刘剑，郁建元，刘进强，黄燕，王秀文，
申请(专利权)人：唐山学院，
类型：发明
国别省市：河北;13