[发明专利]一种钼酸铋钾纳米材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种钼酸铋钾纳米材料的制备方法，其步骤如下：1)将硝酸铋溶于溶剂Ⅰ中，得到含铋溶液；2)将钼酸钾溶于溶剂Ⅱ中，得到含钼溶液；3)将步骤1)所得含铋溶液与步骤2)所得含钼溶液混合，得到混合液；4)向步骤3)所得混合液中加入乙醇和水的混合物，搅拌均匀后转入水热反应釜中进行水热反应，随后过滤、洗涤、干燥得到钼酸铋钾纳米材料。本发明以甘油(或乙二醇)与乙醇为溶剂，硝酸铋和钼酸钾为原料进行溶剂热反应经一步反应制备钼酸铋钾纳米材料，溶剂无毒环保，工艺简单，反应条件温和，并且制备的钼酸铋钾纳米材料纯度高，具有多方面用途。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种钼酸铋钾纳米材料及其制备方法。

背景技术

钼酸铋钾(KBi(MoO₄)₂)是具有多种优异性质和重要应用的无机闪烁晶体，可做为新型稀土激光晶体的基质。在双钨酸盐类无机闪烁晶体中，KBi(MoO₄)₂及其稀土掺杂体系有高发光效率、高密度、快的时间响应和好的抗辐射性能。在高能物理、医学、石油工业和安全监检查等方面有重要应用。由于它在可见光波段的荧光激发和对中子的不敏感，以及在大的温度和湿度变化极端环境中具有稳定性，已经被用作核仪器和核医学仪器的闪烁体的替代材料。此外，它还是理想的电磁热量计材料，也能用于中等尺寸的粒子物理实验。此外，纳米钼酸铋钾作为宽度半导体材料，也可用作光催化降解有机物的催化剂材料。

合成高纯度的钼酸铋钾具有重要的意义。目前，钼酸铋钾的合成大多采用固相熔体法制备，所得材料纯度低，制备过程温度高，能耗高，不符合绿色环保要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种钼酸铋钾纳米材料及其制备方法，制备工艺较为简单，反应条件温和。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

提供一种钼酸铋钾纳米材料的制备方法，其步骤如下：

1)将硝酸铋溶于溶剂Ⅰ中，得到含铋溶液；

2)将钼酸钾溶于溶剂Ⅱ中，得到含钼溶液；

3)将步骤1)所得含铋溶液与步骤2)所得含钼溶液混合，得到混合液，使得混合液中铋、钼元素摩尔比为0.8-1.2：2；

4)向步骤3)所得混合液中加入乙醇和水的混合物，搅拌均匀后转入水热反应釜中进行溶剂热反应，随后过滤、洗涤、干燥得到钼酸铋钾纳米材料。

按上述方案，步骤1)所述溶剂Ⅰ与步骤2)所述溶剂Ⅱ相同，为甘油或乙二醇，步骤1)所述含铋溶液质量浓度为1-10％。

按上述方案，步骤2)所述含钼溶液质量浓度为1-10％。

优选的是，步骤4)所述乙醇和水的混合物由乙醇与水按体积比2:1混合得到，并且按体积比，步骤1)所述溶剂Ⅰ与步骤2)所述溶剂Ⅱ体积之和：乙醇和水的混合物＝1-3:1。

按上述方案，步骤4)所述溶剂热反应条件为：120-200℃下反应1-12h。溶剂热反应主要溶剂为甘油(或乙二醇)与乙醇，硝酸铋和钼酸钾的反应在有机溶剂体系完成，加入少量水的作用在于促进反应的进行。

按上述方案，步骤4)水热反应釜的填充度为60-80％。

本发明还包括根据上述方法制备得到的钼酸铋钾纳米材料，其纯度为99％以上，平均晶粒尺寸为20-100nm。

本发明的有益效果在于：本发明以甘油(或乙二醇)与乙醇为溶剂，硝酸铋和钼酸钾为原料进行溶剂热反应经一步反应制备钼酸铋钾纳米材料，溶剂无毒环保，工艺简单，反应条件温和，并且制备的钼酸铋钾纳米材料纯度高，具有多方面用途。

附图说明