一种花球状Bi2MoO6 微晶的制备方法技术

技术编号:8317342 阅读:238 留言:0更新日期:2013-02-13 15:26
一种花球状Bi2MoO6微晶的制备方法,将二水钼酸钠加入到去离子水中得溶液A;分别将五水硝酸铋和PVP加入到去离子水得溶液B;将A溶液加入溶液B中得前驱物溶液C;将壳聚糖溶解于浓醋酸溶液得溶液D;将溶液C与溶液D混合均匀得溶液E;将溶液E倒入微波水热反应釜中,将其放入MDS-8型微波水热反应仪中,反应结束后自然冷却到室温;打开微波水热反应釜,产物通过离心收集,然后分别采用去离子水和无水乙醇洗涤,于电热鼓风干燥箱中干燥得最终产物花球状Bi2MoO6微晶。本发明专利技术采用简单的微波水热法制备工艺,以PVP为模板剂,制备出了花球状Bi2MoO6微晶。该方法反应周期短、反应温度低,大大降低了能耗,节约了成本,并且操作简单,对环境无污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种Bi2MoO6微晶的制备方法,特别涉及一种能够快速制备花球状Bi2MoO6微晶的方法。
技术介绍
随着社会的发展,环境污染越来越严重,水是人类生存的必须条件,因此对于污水处理成为当今的重要话题,光催化剂由于可以降解和分解水中的污染物而深得研究者的亲睐。已经发现的新型的光催化剂中,含铋可见光催化剂比如Bi2InNbO7, Bi2WO6和BiVO4等等,由于其特殊的晶体结构而显示了较高的可见光催化活性,深得研究者的关注。钥酸铋的化学通式为Bi2O3 · ηΜο03,这里的n=3, 2或者I,与其相联系各自为α-,β-,γ-相。这种Y -相(Bi2MoO6)是一种典型的Aurivillius结构。研究结果表明,在可见光的照射下,Bi2MoO6能形成一种优异的光催化剂和太阳能转换材料,它能分解和降解水中的有机化合 物。作为一种重要的半导体材料,Bi2MoO6由于其优异的电学和光学性能,被广泛应用在太阳能电池、气体传感器、离子导体,催化剂等领域。目前钥酸铋的制备方法主要有固相反应法. Catal. Today. , 1997, 37:43-49.],溶融法.Chem. Lett.,1999,10: 1103-1104.]和水热法. Mater.Lett.,2000, 44:215-218.]等等。然而这些方法多数需要高温煅烧,产物形貌很难控制以及反应时间较长等众多不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种反应速度快,合成时间短,反应一次完成,不需要后期处理,成本低廉,产率较高,无污染的花球状Bi2MoO6微晶的制备方法。为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是I)将分析纯的二水钥酸钠(Na2MoO4 · 2H20)加入到去离子水中,并不断搅拌,配置成浓度为O. 050mol/L-0. 150mol/L的透明溶液A ;2)分别将分析纯的五水硝酸铋(Bi (NO3)3 ·5Η20)与PVP加入到去离子水中不断搅拌,制成浓度为 O. 100mol/L-0. 300mol/L, PVP 浓度为 O. 04mol/L_0· 20mol/L 的溶液B ;3)将A溶液缓慢加入溶液B中,控制Bi/Mo物质量比为2 : (O. 95 I. 05),并不断搅拌,形成前驱物溶液C ;4)用NaOH或HNO3调节前驱物溶液C的pH值为2_4 ;将壳聚糖溶解于浓醋酸溶液中,配制浓度为O. 10-0. 30mol/L的壳聚糖溶液D ;将溶液C与溶液D按100 : (2 5)的体积比混合均匀得溶液E ;5)将溶液E倒入微波水热反应釜中,填充度控制在50-70%;然后密封微波水热反应釜,将其放入MDS-8型微波水热反应仪中,水热温度控制在140°C _180°C,反应时间控制在30min-90min,反应结束后自然冷却到室温;6)打开微波水热反应釜,产物通过离心收集,然后分别采用去离子水和无水乙醇洗涤,于电热鼓风干燥箱中在80°C干燥得最终产物花球状Bi2MoO6微晶。本专利技术采用简单的微波水热法制备工艺,以PVP为模板剂,制备出了花球状 Bi2MoO6微晶。该方法反应周期短、反应温度低,大大降低了能耗,节约了成本,并且操作简单,对环境无污染。有益的效果I)本专利技术制得的Bi2MoO6微晶呈花球状,形貌完整,并且通过控制反应温度和时间可以控制球的大小。2)本专利技术所需的原料易得,反应一次完成,反应周期短,操作简单,成本较低,产率较高,纯度高且无污染。附图说明图I为实施例I制备的花球状Bi2MoO6微晶的X-射线衍射(XRD)图谱。图2为实施例I制备的花球状Bi2MoO6微晶的扫描电镜(SEM)照片,(b)和(c)为 (a)的放大图。具体实施方式实施例I :I)将分析纯的二水钥酸钠(Na2MoO4 · 2H20)加入到去离子水中,并不断搅拌,配置成浓度为O. 150mol/L的透明溶液A ;2)分别将分析纯的五水硝酸铋(Bi (NO3)3 ·5Η20)与PVP加入到去离子水中不断搅拌,制成浓度为O. 28mol/L, PVP浓度为O. 18mol/L的溶液B ;3)将A溶液缓慢加入溶液B中,控制Bi/Mo物质量比为2 1,并不断搅拌,形成前驱物溶液C ;4 )用NaOH或HNO3调节前驱物溶液C的pH值为3 ;将壳聚糖溶解于浓醋酸溶液中,配制浓度为O. 2mol/L的壳聚糖溶液D ;将溶液C 与溶液D按100 3. 5的体积比混合均匀得溶液E ;5)将溶液E倒入微波水热反应釜中,填充度控制在50% ;然后密封微波水热反应釜,将其放入MDS-8型微波水热反应仪中,水热温度控制在160°C,反应时间控制在40min, 反应结束后自然冷却到室温;6)打开微波水热反应釜,产物通过离心收集,然后分别采用去离子水和无水乙醇洗涤,于电热鼓风干燥箱中在80°C干燥得最终产物花球状Bi2MoO6微晶。将所得的花球状Bi2MoO6微晶用日本理学D/max2000PCX-射线衍射仪分析样品,由图I中可见产物为JCPDS编号为72-1524的斜方晶系Bi2MoO6微晶。将该样品用日本日立公司生产的S-4800型扫描电子显微镜进行观察,从图2中的照片可以 看出所制备的Bi2MoO6晶具有特殊的花球状形貌,从它的放大图可以看出这种花球状是由许多片状结构自组装形成的。实施例2 I)将分析纯的二水钥酸钠(Na2MoO4 · 2H20)加入到去离子水中,并不断搅拌,配置成浓度为O. 08mol/L的透明溶液A ;2)分别将分析纯的五水硝酸铋(Bi (NO3)3 ·5Η20)与PVP加入到去离子水中不断搅拌,制成浓度为O. 168mol/L, PVP浓度为O. 15mol/L的溶液B ;3)将A溶液缓慢加入溶液B中,控制Bi/Mo物质量比为2 O. 95,并不断搅拌,形成前驱物溶液C ;4)用NaOH或HNO3调节前驱物溶液C的pH值为2. 5 ;将壳聚糖溶解于浓醋酸溶液中,配制浓度为O. 25mol/L的壳聚糖溶液D ;将溶液C与溶液D按100 3的体积比混合均匀得溶液E ;5)将溶液E倒入微波水热反应釜中,填充度控制在60% ;然后密封微波水热反应釜,将其放入MDS-8型微波水热反应仪中,水热温度控制在170°C,反应时间控制在50min,反应结束后自然冷却到室温;6)打开微波水热反应釜,产物通过离心收集,然后分别采用去离子水和无水乙醇洗涤,于电热鼓风干燥箱中在80°C干燥得最终产物花球状Bi2MoO6微晶。实施例3 I)将分析纯的二水钥酸钠(Na2MoO4 · 2H20)加入到去离子水中,并不断搅拌,配置成浓度为O. 06mol/L的透明溶液A ;2)分别将分析纯的五水硝酸铋(Bi (NO3)3 ·5Η20)与PVP加入到去离子水中不断搅拌,制成浓度为O. 114mol/L, PVP浓度为O. lmol/L的溶液B ;3)将A溶液缓慢加入溶液B中,控制Bi/Mo物质量比为2 I. 05,并不断搅拌,形成前驱物溶液C ; 4)用NaOH或HNO3调节前驱物溶液C的pH值为3. 5 ;将壳聚糖溶解于浓醋酸溶液中,配制浓度为O. 15mol/L的壳聚糖溶液D ;将溶液C与溶液D按100 :2. 5的体积比混合均匀得溶液E ;5)将溶液E倒入微波水热反应釜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种花球状Bi2MoO6微晶的制备方法,其特征在于:1)将分析纯的二水钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)加入到去离子水中,并不断搅拌,配置成浓度为0.050mol/L?0.150mol/L的透明溶液A;2)分别将分析纯的五水硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)与PVP加入到去离子水中不断搅拌,制成[Bi3+]浓度为0.100mol/L?0.300mol/L,PVP浓度为0.04mol/L?0.20mol/L的溶液B;3)将A溶液缓慢加入溶液B中,控制Bi/Mo物质量比为2∶(0.95~1.05),并不断搅拌,形成前驱物溶液C;4)用NaOH或HNO3调节前驱物溶液C的pH值为2?4;将壳聚糖溶解于浓醋酸溶液中,配制浓度为0.10?0.30mol/L的壳聚糖溶液D;将溶液C与溶液D按100∶(2~5)的体积比混合均匀得溶液E;5)将溶液E倒入微波水热反应釜中,填充度控制在50?70%;然后密封微波水热反应釜,将其放入MDS?8型微波水热反应仪中,水热温度控制在140℃?180℃,反应时间控制在30min?90min,反应结束后自然冷却到室温;6)打开微波水热反应釜,产物通过离心收集,然后分别采用去离子水和无水乙醇洗涤,于电热鼓风干燥箱中在80℃干燥得最终产物花球状Bi2MoO6微晶。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曹丽云张婷黄剑锋周森吴建鹏费杰卢靖李翠艳
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:发明
国别省市:

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