[发明专利]氟化铋的新应用

说明书

技术领域

本发明涉及氟化铋的一种新应用，具体涉及氟化铋在光催化剂方面的应用。

背景技术

随着社会进程的发展，能源短缺和环境污染已经日趋严重，建立可持续发展社会刻不容缓。半导体光催化是解决上述问题的一种非常有前景的技术，自从1972年Fujishima等（Fujishima,etal.Nature，1972）报到TiO2光催化剂之后，光催化技术发展迅速，但是TiO2带隙宽度达到3.2eV，使得电子无法在可见光下跃迁。为了更好的利用可见光，探索新型的光催化剂是一种切实可行的办法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种新的光催化剂。

为了达到上述目的，本发明提供了氟化铋在光催化剂方面的应用。

该氟化铋为纳米晶体颗粒，在用作光催化剂时，具体光催化条件为500W氙灯的紫外光(λ≤420nm)照射下。

本发明相比现有技术具有以下优点：发现了氟化铋的新用途，且该纳米级氟化铋晶体颗粒在紫外光的照射下降解罗丹明B快于商业用的TiO₂，扩展了光催化剂的种类。

附图说明

图1为本发明氟化铋的扫描电子显微镜图；

图2为本发明氟化铋与商用金红石二氧化钛的光催化活性对比图；

图3为本发明氟化铋的X射线衍射图谱。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

氟化铋的制备：

水浴80℃下，取40mL的水，倒入烧杯中，在搅拌条件下加入0.485g的硝酸铋，再加入0.108g氟化铵，充分搅拌，最后再加入0.01mol/L的氨水5ml，搅拌3h，离心洗涤沉淀，烘干即可。

产物鉴定：与XRD标准卡（（JCPDS:51-0944）对比，所得产物为氟化铋，如图3所示。

如图1所示所得氟化铋的扫描电子显微镜图，从图中可以看出，本发明制备得到的氟化铋晶体颗粒在纳米级别。

对制备得到的氟化铋晶体颗粒进行光催化实验：

光催化实验中，被降解有机物的吸收光谱使用紫外-可见分光光度计测量。根据Lambert–Beer定律，根据有机物特征吸收峰强度的变化，可以定量计算其浓度变化当吸光物质相同、厚度相同时，可以用吸光度的变化直接表示溶液浓度的变化。因为罗丹眀B在553nm处有一个特征吸收峰，所以可以利用吸光度的变化来衡量溶液中罗丹眀B的浓度变化。计算C/C0，绘制C/C0相对于时间的曲线，以表征光催化剂的催化活性，其中C₀为罗丹眀B的初始浓度，C为经过紫外光照射一段时间后测量的罗丹眀B浓度值，t为罗兰眀B浓度降到某个浓度所用时间。

具体对比实验如下：将制备好的氟化铋和商用金红石（CommercialRulite）TiO₂分别作为光催化剂降解罗丹明B，进行两次实验。称取0.1g样品加入200mL罗丹明B溶液中（10mg/L）,首先避光搅拌30min，然后进行光催化反应，每隔三分钟取3mL反应液，离心分离后取上层清液，用分光光度计检测，根据检测结果我们制出活性对比图。如图2所示，本发明制备得到的氟化铋光催化活性明显高于商用金红石TiO₂。