一种多孔型碘氧化铋-铋/氮掺杂碳纳米片复合材料、制备及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种新型多孔半导体光学材料—碘氧化铋‑铋/氮掺杂碳纳米片复合物的制备，首先通过高温热解法制备氮掺杂碳纳米片，再通过水热法制备多孔碘氧化铋‑铋/氮掺杂碳纳米片半导体复合物；然后将多孔碘氧化铋‑铋/氮掺杂碳纳米片半导体复合物应用于双模传感器检测六价铬离子。由于该材料具有多孔性及优良的光催化性能，它能富集并光催化Cr(VI)还原为Cr(OH)<subgt;3</subgt;沉淀，沉积于传感器表面并阻塞光学材料表面的活性位点，大大抑制了半导体复合物的电化学和光电化学行为，被抑制的电流与六价铬浓度具有线性相关性。本发明专利技术获得的碘氧化铋‑铋/氮掺杂碳纳米片半导体复合材料光催化性能好，提出的双模传感器灵活双用、制备简单，成本低，响应快，灵敏度高，检出范围宽，检测下限可低至3.2 pM，可实现多种样品中六价铬的快速测定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体复合材料的制备及光电化学传感，具体涉及一种多孔碘氧化铋-铋/氮掺杂碳纳米片复合材料的制备及其用于电化学/光电化学双模传感器检测六价铬。

技术介绍

1、随着人们对环境保护和生命健康的日益关注，六价铬的危害已引起世界各国的高度关注。六价铬通过改变dna转录和引起突变被认为具有强致癌性。在超微量水平，六价铬也会通过在某些器官的生物富集而对公众健康构成危害。另外，铬可以在土壤、水和生物圈中转化和迁移。因此，监测六价铬含量对人类健康和环境保护具有重要意义。目前检测六价铬的方法有比色法、质谱法、离子色谱法、荧光光谱法等。但高灵敏度、低成本、高效的方法仍然是迫切需要的。近年来，一些替代性的方法如比色法和光电化学传感器已用于六价铬的检测。其中，光电化学传感器具有低背景噪声、高灵敏度、低成本、易小型化等优点。

2、已报道的用于检测六价铬的光电化学法传感器，都是基于六价铬（cr(vi)）直接还原为三价铬离子（cr3+）的原理：即cr(vi)获取光催化剂或半导体复合材料中的光生电子，改变光电流。但超痕量cr(vi)对改变光电流效果不明显。因此，很本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多孔型碘氧化铋-铋/氮掺杂碳纳米片复合材料的制备方法，其特征在于，包括如步骤：

2.根据权利要求1所述的多孔型碘氧化铋-铋/氮掺杂碳纳米片复合材料的制备，其特征在于，步骤（1）中双氰胺和蔗糖的质量比为5:1~20:1, 步阶加热升温速率为4~8°C·min-1，双氰胺的浓度为50~400 mg/mL。

3.根据权利要求1所述的多孔型碘氧化铋-铋/氮掺杂碳纳米片复合材料的制备，其特征在于，步骤（2）中硝酸铋五水合物与氮掺杂碳纳米片的质量比为10:1~40:1，硝酸铋五水合物与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:1~4:1，硝酸铋五水合物与碘化钾的摩尔比为0.8:1~...

【技术特征摘要】

1.一种多孔型碘氧化铋-铋/氮掺杂碳纳米片复合材料的制备方法，其特征在于，包括如步骤：

2.根据权利要求1所述的多孔型碘氧化铋-铋/氮掺杂碳纳米片复合材料的制备，其特征在于，步骤（1）中双氰胺和蔗糖的质量比为5:1~20:1, 步阶加热升温速率为4~8°c·min-1，双氰胺的浓度为50~400 mg/ml。

3.根据权利要求1所述的多孔型碘氧化铋-铋/氮掺杂碳纳米片复合材料的制备，其特征在于，步骤（2）中硝酸铋五水合物与氮掺杂碳纳米片的质量比为10:1~40:1，硝酸铋五水合物与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:1~4:1，硝酸铋五水合物与碘化钾的摩尔比为0.8:1~1.2:1。

4.根据权利要求1所述的多孔型碘氧化铋-铋/氮掺杂碳纳米片复合材料的制备，其特征在于，步骤（2）中硝酸铋分散液的浓度为5~40 mg/ml，水热温度为150~190℃，水热时间为1~6小时。

5.根据权利要求1所述方法制备的多孔型碘氧化铋-铋/氮掺杂碳纳米片复合材料。

6.根据权利要求1所述方法制备的多孔型碘氧化铋-铋/氮掺杂碳纳米片复合材料在检测六价铬中的应用。

7. 一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓克勤，张衡，刘彰，钱欣梅，李春香，周虎，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：