形貌可控的一维钒酸铋纳米阵列的快速合成方法技术

本发明专利技术属于半导体纳米材料制备技术领域，公开了一种在导电基底上实现快速合成形貌可控的一维钒酸铋纳米阵列的方法。该方法首先通过涂覆加煅烧的办法在基底上制备钒酸铋晶种层，然后在近常温和常压的条件下利用湿化学合成方法，调节生长环境的酸碱度和生长时间等其它参数，无须其它的结构导向剂和形貌调节剂的辅助下即可合成不同形貌的一维钒酸铋的纳米阵列。该方法可在导电基底上快速可控地合成不同的一维钒酸铋纳米阵列，整个生长过程快速高效，制备条件温和安全，极大的简化了传统的一维材料制备方法工艺。维材料制备方法工艺。

【技术实现步骤摘要】
形貌可控的一维钒酸铋纳米阵列的快速合成方法


[0001]本专利技术属于无机半导体纳米材料制备
，具体涉及一种快速合成多种形貌钒酸铋纳米阵列的湿化学法制备工艺。

技术介绍

[0002]近年来，利用太阳能驱动热力学禁阻化学反应作为一种新兴的绿色低碳技术，比如它可以直接利用太阳光催化水和二氧化碳等有机小分子的转化从而实现太阳能的存储利用。因此，在可再生能源的开发技术中，光(电)催化技术具有重大的潜力。
[0003]光(电)催化最重要的任务是开发一种高效的半导体光催化剂材料，目前已经报道的材料中，钒酸铋(BiVO4)是一种极具潜力的光催化剂，其具有较窄的光学带隙，约为2.4eV，可以吸收520nm前的太阳光，理论转化效率可达9.5％，且合成原料比较低廉，制备方法简单且稳定可靠，在可见光催化研究领域受到越来越多的关注，但目前的转化效率依旧偏低。一维半导体纳米阵列由于具有更高的吸光能力，更短的载流子收集距离和更高的比表面，在太阳能转化领域里得到广泛的应用。
[0004]目前已有的报道里，一维钒酸铋的制备多采用回流法和高温高压的水热法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.形貌可控的一维钒酸铋纳米阵列的快速合成方法，其特征在于：主要包括以下步骤：1)钒酸铋种子液的配制将硝酸铋和五氧化二钒以及柠檬酸溶解在稀硝酸溶液中，形成溶液A，再向溶液A中加入PVA和醋酸，搅拌至完全溶解，得到钒酸铋种子液；(2)钒酸铋晶种层的制备将上述得到的钒酸铋种子液涂覆在基底上，再放入马弗炉中以一定的的升温速率升到400～500℃，热处理2～4h，得到钒酸铋晶种层；(3)钒酸铋纳米阵列的制备将等量的硝酸铋和偏钒酸铵溶解于稀硝酸溶液中，加入一定量的NaHCO3至得到黄色的悬浊液，将悬浊液加入平放有钒酸铋晶种层的玻璃瓶中，放入水浴锅中静置生长一段时间后取出，用超纯水将电极冲洗干净，自然晾干备用；(4)钒酸铋纳米阵列的退火将步骤(3)制得的样品置于马弗炉或管式炉中，在一定温度下煅烧退火，得到钒酸铋纳米阵列。2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的硝酸铋、五氧化二钒、柠檬酸与稀硝酸溶液的比例2～5mmol：2～5mmol：8～10mmol：10～20mL，稀硝酸溶液中硝酸的浓度为2～4M，,稀硝酸溶液、醋酸与PVA的比例为10～20mL：2～3mL：0.3～0.5g。3.根据权利要求1所述的合成方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：章福祥，杨能聪，祁育，郭向阳，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：