[发明专利]一种制备铌酸锶/碳酸锶复合纳米材料的方法

说明书

本发明提供一种制备铌酸锶/碳酸锶复合纳米材料的方法，所述方法包括：以SnNb₂O₆纳米材料为原料，在氢氧化钾与氢氧化锶混合碱溶液中以及CO₂存在下进行水热反应。本发明提供的方法可重复性好、操作简单，利于批量生产，可大大降低成本，提高效率，制备得到的SrNb₂O₆/SrCO₃复合纳米材料质量稳定，在光催化水处理领域具有较好的应用前景，并且可以推动亚稳态铌酸盐结晶方法的发展，促进铌酸盐的实际应用研究。

技术领域

本发明涉及功能材料制备领域，尤其涉及一种制备铌酸锶/碳酸锶复合纳米材料的方法。

背景技术

当前，寻找新型的二维纳米材料在纳米器件与光电催化领域具有重要意义，这归因于二维纳米材料具有纳米级的厚度，具有较好的小尺寸效应，且便于光生载流子的传输。

铌酸锶是一种新型的光催化材料，在气敏、催化、光学等领域具有巨大的应用潜力。但是由于氧化铌往往表现出了化学惰性，性质较为稳定，因此铌酸锶的合成多以固相合成为主，往往需要较高的固相反应温度，因此需要寻找温和的制备方法获取铌酸锶。

此外，考虑到目前在光降解移除抗生素的使用过程中，需要在液相体系中添加碳酸根以及双氧水，往往成本较高，因此将新型可见光催化剂铌酸锶与固态碳酸盐结合就成了一条有效的解决途径。为了简化复合材料的化学组分，本发明设计了一种铌酸锶/碳酸锶复合结构，通过液相化学手段加以合成，在不添加任何有机表面活性剂的条件下获得了铌酸锶/碳酸锶复合纳米材料。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种制备铌酸锶/碳酸锶复合纳米材料的方法。

本发明提供一种制备铌酸锶/碳酸锶复合纳米材料的方法，包括：以SnNb₂O₆纳米材料为原料，在氢氧化钾与氢氧化锶混合碱溶液中以及CO₂存在下进行水热反应。

所述SnNb₂O₆纳米材料可以为纳米片状或粉末状。

上述技术方案中，利用亚稳态的SnNb₂O₆纳米材料为原料，氢氧化钾用于溶解SnNb₂O₆纳米材料，氢氧化锶提供锶源，在CO₂存在下反应生成二维片状结构的铌酸锶/碳酸锶复合纳米材料。该方法中氢氧化钾无可替代，若选用其他强碱如氢氧化钠，则只能得到铌酸钠与碳酸锶的混合物，而非异质结构。通过该方法制备的铌酸锶/碳酸锶复合纳米片形貌均一、稳定性好，在光电催化领域有较好的应用前景。

优选地，所述方法具体包括以下步骤：

(1)将SnNb₂O₆纳米材料分散于去离子水中，并添加氢氧化钾与氢氧化锶调成浆糊状；

(2)以步骤(1)得到的浆糊状混合物为反应前驱体，在含有CO₂的密闭反应釜中进行热处理，即得所述铌酸锶/碳酸锶复合纳米材料。

优选地，步骤(1)中各物料用量关系为：每10mL去离子水中溶解0.1～0.2g SnNb₂O₆纳米材料、0.4～0.9g氢氧化钾和0.2～0.8g氢氧化锶。

进一步优选地，步骤(1)中各物料用量关系为：每10mL去离子水中溶解0.2gSnNb₂O₆纳米材料、0.9g氢氧化钾和0.2g氢氧化锶。

优选地，步骤(2)中所述热处理的温度为180～200℃，时间为12～24h。

进一步优选地，步骤(2)中所述热处理的温度为180℃，时间为24h。