[发明专利]一种同质蛋黄-壳结构Bi2MoO6微球及其制备方法、应用

说明书

技术领域

本发明属于可见光催化材料领域，特别涉及一种同质蛋黄-壳结构Bi₂MoO₆微球及其制备方法。

背景技术

随着经济和工业的发展，环境污染和能源匮乏问题成为人类面临的最大挑战，寻求可以利用太阳光有效地去除水和空气中有机污染物和重金属离子的技术已是迫在眉睫的急切任务，引起各国政府和人们的高度重视。半导体光催化技术是上世纪70年代兴起的一种新型的有效治理环境污染和高效利用太阳能的技术，在水处理、空气净化和产氢等领域展示了广阔的应用前景。该技术操作简单，无二次污染，能耗低，催化剂可重复利用，适用范围广，越来越引起研究者的重视。为了有效地利用太阳能，寻找可见光响应的光催化剂，成为本领域研究的热点问题之一。

Bi₂MoO₆的禁带宽度约为2.5eV，具有无毒、生物兼容性良好、成本相对较低、环境友好等优点，可被作为一种新型的可见光催化剂材料，具有非常重要的实用价值，引起研究者广泛关注(Environ.Sci.Technol.，2007，41，6802；J.Mater.Chem.，2011，21，887)。众所周知，光催化剂的形貌和结构等是影响其光催化活性的主要因素，这些与合成方法和制备条件有着密不可分的关系。最近，相继报道不同形貌和结构的Bi₂MoO₆，比如纳米棒(CN 102502834A)，纳米片(CN102502839A，CN 103301834A)，中空球(J.Mater.Chem.，2011，21，887)，八面体纳米颗粒(CN 102060330A)等，被应用于光催化领域。

蛋黄-壳结构因其独特的结构、较大的比表面积和优异的光电学特性，在锂电池、药物传递系统、光催化、微纳尺度反应器等方面具有独特的应用前景。它已被证实具有比其它结构更优异的光催化性能(J.Am.Chem.Soc.2007，129，8406；Adv.Mater.2012，24，3421)。因此，控制合成蛋黄-壳结构材料具有非常重要的意义。但是，目前大多研究都集中于异质蛋黄-壳纳米材料的制备及其应用，同质蛋黄-壳材料的制备及其应用很少被报道。尤其是，尚未见同质蛋黄-壳结构Bi₂MoO₆微球的相关报道。

另外，目前蛋黄-壳结构的制备方法都非常复杂繁琐，步骤繁多。如制备蛋黄-壳材料的选择性刻蚀法、模板法、瓶中造船法、奥斯特瓦尔德熟化、电流置换反应等，都具有一定的局限性，比如制备困难，工艺繁琐，需要较高的反应温度，使用软硬模板或者有毒溶剂，只适用于特定的金属或者半导体等。因此，寻求一种简单的制备蛋黄-壳结构Bi₂MoO₆微球的方法，有利于对其深入研究和推广应用。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种同质蛋黄-壳结构Bi₂MoO₆微球及其制备方法，本发明的同质蛋黄-壳结构Bi₂MoO₆微球具有优异的可见光催化活性，无污染，无毒，成本低。本发明的制备工艺简单，温度较低，条件温和，操作方便，成本低廉，适合工业化生产。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种同质蛋黄-壳结构Bi₂MoO₆微球，所述同质蛋黄-壳结构Bi₂MoO₆微球是以Bi₂MoO₆为蛋黄-壳结构的微球，所述蛋黄由Bi₂MoO₆纳米颗粒自组装而形成，所述壳由Bi₂MoO₆纳米片自组装而形成，所述蛋黄与壳之间具有空腔。

优选的，所述同质蛋黄-壳结构Bi₂MoO₆微球直径为100nm-20μm。

优选的，所述同质蛋黄-壳结构Bi₂MoO₆微球的蛋黄直径为50nm～15μm，壳厚度为30nm～2μm；空腔内径为20nm～3μm。

本发明还提供一种同质蛋黄-壳结构Bi₂MoO₆微球制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

第一步，将铋盐和钼盐溶解于有机溶剂A中，得到无色透明的混合溶液；