[发明专利]卤氧铋纳米材料、其制备方法和应用有效

专利信息
申请号: 201710711893.4 申请日: 2017-08-18
公开(公告)号: CN109395749B 公开(公告)日: 2020-08-28
发明(设计)人: 孙永福;吴菊;谢毅 申请(专利权)人: 中国科学技术大学
主分类号: B01J27/06 分类号: B01J27/06;B01J35/02;B82Y30/00;B82Y40/00;C01G29/00
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 赵青朵
地址: 230026 安*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 卤氧铋 纳米 材料 制备 方法 应用
【权利要求书】:

1.一种缺陷态卤氧铋纳米材料,其特征在于,具有单层薄片结构且含有氧空位,单层片层厚度为0.80nm~1.0nm;所述缺陷态卤氧铋纳米材料为四方相晶体,晶胞参数为a=b=3.926Å,c=8.103Å;所述缺陷态卤氧铋纳米材料大小为200nm~500nm;

所述缺陷态卤氧铋纳米材料的制备方法包括以下步骤:

1)在聚乙烯吡咯烷酮存在的条件下,将水溶性铋盐和1-丁基-3-甲基咪唑卤盐在水中进行水热反应,将所得反应物固液分离,得到卤氧铋有机-无机层状结构前驱体;

2)将步骤1)得到的卤氧铋有机-无机层状结构前驱体分散在有机溶剂中,利用超声剥离法,得到具有单层薄片结构的卤氧铋纳米材料;

3)利用紫外光对步骤2)得到的卤氧铋纳米材料照射,得到含有氧空位的缺陷态卤氧铋纳米材料。

2.根据权利要求1所述的缺陷态卤氧铋纳米材料,其特征在于,所述缺陷态卤氧铋纳米材料为缺陷态氯氧铋纳米材料、缺陷态溴氧铋纳米材料或缺陷态碘氧铋纳米材料。

3.一种缺陷态卤氧铋纳米材料的制备方法,包括以下步骤:

1)在聚乙烯吡咯烷酮存在的条件下,将水溶性铋盐和1-丁基-3-甲基咪唑卤盐在水中进行水热反应,将所得反应物固液分离,得到卤氧铋有机-无机层状结构前驱体;

2)将步骤1)得到的卤氧铋有机-无机层状结构前驱体分散在有机溶剂中,利用超声剥离法,得到具有单层薄片结构的卤氧铋纳米材料;

3)利用紫外光对步骤2)得到的卤氧铋纳米材料照射,得到含有氧空位的缺陷态卤氧铋纳米材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述水溶性铋盐选自硝酸铋和氯化铋中的一种或多种;所述1-丁基-3-甲基咪唑卤盐为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐或1-丁基-3-甲基咪唑碘盐。

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中水热反应的温度为140~180℃,反应24~48h。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤3)具体为:采用200~600瓦的紫外光灯,对卤氧铋纳米材料照射2~12h,得到含氧空位的缺陷态卤氧铋纳米材料。

7.如权利要求1~2中任一项所述的缺陷态卤氧铋纳米材料或权利要求3所述的制备方法得到的缺陷态卤氧铋纳米材料在光催化还原CO2中的应用,所述缺陷态卤氧铋纳米材料作为催化剂。

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