[发明专利]一种水热及热分解法合成介孔氧化铋的方法

说明书

本发明公开了一种水热及热分解法合成介孔氧化铋的方法，以硝酸铋Bi(NO₃)₃·5H₂O为铋源、聚乙二醇600为模板、尿素为沉淀剂，采用水热法及热分解法制备介孔氧化铋Bi₂O₃。本发明工艺简单，有效优化介孔Bi₂O₃制备工艺，制备的产品性能优良，能作为光催化材料使用。

技术领域

本发明属于介孔材料合成技术领域，具体涉及一种水热及热分解法合成介孔氧化铋(Bi₂O₃)的方法。

背景技术

介孔材料具有较大的比表面积，大小可控的孔径以及规整的孔道结构，可以处理较大的分子或基团。

介孔材料在环境治理和保护方面用于降解有机污染物，用于水质净化、空气净化和汽车尾气的转化处理等。在高技术先进材料领域，用作电极材料和光学材料，制备出比常规材料更优异的新型光催化材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术中的不足，提供一种水热及热分解法合成介孔氧化铋(Bi₂O₃)的方法，产物性能优良，可应用于环境保护，吸附和光催化降解有机污染物，也可作为储能材料，用作电极材料。

本发明采用以下技术方案：

一种水热及热分解法合成介孔氧化铋的方法，以硝酸铋Bi(NO₃)₃·5H₂O为铋源、聚乙二醇600为模板、尿素为沉淀剂，采用水热法及热分解法制备介孔氧化铋Bi₂O₃。

具体的，包括以下步骤：

S1、取去离子水和聚乙二醇600按比例混合得到溶液A，再向溶液A中加入Bi(NO₃)₃·5H₂O，搅拌至完全溶解得溶液B；

S2、取CO(NH₂)₂加入到溶液B中，搅拌至完全溶解得溶液C；

S3、将溶液C转移到反应釜中，经水热反应得到水热合成产物D；

S4、将水热合成产物D经分离、洗涤、烘干和研磨后得Bi₂O₂CO₃；

S5、将步骤S4制备的Bi₂O₂CO₃置于马弗炉中焙烧后研磨得到介孔Bi₂O₃。

进一步的，步骤S1中，去离子水和聚乙二醇600按(3～5):1的质量比混合。

进一步的，硝酸铋Bi(NO₃)₃·5H₂O的加入质量为聚乙二醇600加入质量的1/10～1/5。

进一步的，步骤S2中，尿素CO(NH₂)₂的加入质量为步骤S1中Bi(NO₃)₃·5H₂O加入质量的10～15倍。

进一步的，步骤S3中，水热反应釜的填充度为70～80％，水热反应温度为150～180℃，水热反应时间为12～18h，水热反应完成后需自然冷却至室温。

进一步的，步骤S4中，离心分离，离心转速为8000～10000rpm，洗涤剂为去离子水和乙醇，烘干温度为80～90℃，烘干时间为12～24h。

进一步的，步骤S5中，焙烧温度为420～450℃，焙烧时间为2～3h。