[发明专利]Bi0.5Na0.5TiO3的制备方法及其在光催化中的应用

权利要求书

1.Bi_0.5Na_0.5TiO₃作为光催化剂在光催化中的应用，其特征在于，将Bi_0.5Na_0.5TiO₃与污水按照重量比1:（10～1000）进行混合，在波长范围为200～800nm的光照射的环境下进行光催化反应。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述污水是染料污水。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，将Bi_0.5Na_0.5TiO₃与所述污水按照重量比1:（50～800），优选1:（100～500）进行混合，光催化反应时间为10min～10h，优选30min～8h，更优选1h～5h。

4.根据权利要求1至3之一所述的应用，其特征在于，所述污水中含有亚甲基蓝。

5.一种制备如权利要求1至4之一所述的光催化剂Bi_0.5Na_0.5TiO₃的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）将Ti(OC₄H₉)₄与Bi(NO₃)₃·5H₂O按照Ti(OC₄H₉)₄的体积与Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量比为（2～5）mL:（1～5）g进行混合，并溶解于水中，在室温条件下搅拌，得到钛铋混合液；

（2）向上述钛铋混合液中加入NaOH溶液，使Na⁺与Ti⁴⁺的摩尔比为（3～30）:1，在室温条件下继续搅拌，得到混合溶液；

（3）将步骤2得到的混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜，在150～180℃条件下反应，然后转移出反应釜，冷却至室温，得到样品悬浊液；

（4）将步骤3得到的样品悬浊液过滤分离，并洗涤至中性，得到样品固体；

（5）将步骤4得到的样品固体烘干，然后冷却至室温，研磨至粒径为200～900nm。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，

步骤1中，所述混合物溶解于水中，在室温下搅拌1～10小时，优选2～8小时，更优选3～5小时，和/或

步骤2中，使用浓度为（1～20）mol·L^-1，更优选（2～10）mol·L^-1的NaOH溶液，搅拌时间为1～10小时，更优选1～5小时，优选2～3小时。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，

步骤3中，所述混合溶液在150～180℃，优选155～175℃，更优选160～170℃条件下，反应5～30小时，优选10～20小时。

8.根据权利要求5至7之一所述的制备方法，其特征在于，

步骤4中，用水、无水乙醇或乙醇水溶液洗涤，直至洗涤液达到中性，优选pH=6～8，更优选7，和/或

步骤5中，在50～100℃条件下烘干1～5小时。

9.根据权利要求5至8之一所述的方法制得的光催化剂Bi_0.5Na_0.5TiO₃，其粒径为200～900nm，优选230～870nm，更优选250～850nm，根据XRD分析，其在衍射角2θ为22.36°、31.82°、39.81°、46.92°、57.33°、67.81°处出现较强的衍射峰，这些峰的位置对应于（110）、（101）、（012）、（220）、（003）、（202）的晶面特征衍射峰。

10.根据权利要求1至4之一所述的应用，其中光催化剂Bi_0.5Na_0.5TiO₃是根据权利要求5至8之一所述的方法制得的，其粒径为200～900nm，优选230～870nm，更优选250～850nm，根据XRD分析，其在衍射角2θ为22.36°、31.82°、39.81°、46.92°、57.33°、67.81°处出现较强的衍射峰，这些峰的位置对应于（110）、（101）、（012）、（220）、（003）、（202）的晶面特征衍射峰。