[发明专利]一种{200}/{002}晶面择优生长的钼酸铋可见光光催化材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种{200}/{002}晶面择优生长的钼酸铋可见光光催化材料，其特征在于：该光催化材料为Aurivillius结构的钼酸铋晶体，所述钼酸铋晶体呈现出{200}/{002}晶面择优生长的特性；所述{200}/{002}晶面择优生长是指钼酸铋晶体暴露的{200}/{002}晶面与钼酸铋晶体总暴露晶面的面积比例为9％～15％；

所述{200}/{002}晶面择优生长的钼酸铋可见光光催化材料的制备方法，是在混合醇溶剂体系中通过调整碱液比例，进而控制醇热反应中的晶体生长，以获得不同比例{200}/{002}晶面暴露的钼酸铋光催化材料；该方法具体包括如下步骤：

(1)配置反应前驱体：

首先，分别配置浓度为0.15-0.6mol/L的铋盐溶液和浓度为0.15-0.6mol/L的钼酸盐溶液；然后，配置浓度为0.3-0.37mol/L的碱液；接着，将铋盐溶液和钼酸盐溶液混合均匀后获得混合醇溶剂体系；最后，在搅拌的条件下将碱液缓慢滴加到混合醇溶剂体系中，后当混合醇溶剂体系形成白色乳浊液时停止搅拌，获得反应前驱体；所述混合醇溶剂体系中，五水合硝酸铋和二水合钼酸钠的摩尔比例为(1.5-2.5):1；所述碱液为氢氧化钠或氢氧化钾的乙醇溶液；所述铋盐溶液是将五水合硝酸铋溶解于乙二醇中制得，所述钼酸盐溶液是将二水合钼酸钠溶解于乙二醇中制得；

(2)醇热反应：

将步骤(1)中得到的反应前驱体在140-200℃条件下保温反应10-30h后，将所得悬浮液离心分离，分离所得粉末用二次去离子水和无水乙醇交替洗涤5-8次，最后将洗涤后的粉末在50-70℃下干燥10h，即获得{200}/{002}晶面择优生长的钼酸铋可见光光催化材料。

2.根据权利要求1所述的{200}/{002}晶面择优生长的钼酸铋可见光光催化材料，其特征在于：所述{200}/{002}晶面择优生长是指钼酸铋晶体暴露的{200}/{002}晶面与钼酸铋晶体总暴露晶面的面积比例为9.7～12.2％。

3.根据权利要求1或2所述的{200}/{002}晶面择优生长的钼酸铋可见光光催化材料，其特征在于：具有{200}/{002}晶面择优生长的钼酸铋材料的{200}/{002}晶面占钼酸铋晶体总暴露晶面的比例越高，其光催化活性越高。

4.根据权利要求1或2所述的{200}/{002}晶面择优生长的钼酸铋可见光光催化材料，其特征在于：具有{200}/{002}晶面择优生长的钼酸铋材料的比表面积达46.83m²/g，孔径分布在14-19纳米之间，其为介孔材料。

5.根据权利要求1所述的{200}/{002}晶面择优生长的钼酸铋可见光光催化材料的应用，其特征在于：所述钼酸铋可见光光催化材料能直接应用于可见光下水中有机染料、芳香类有机物、抗生素以及水中微生物的光催化降解净化。