[发明专利]一种Bi

说明书

本发明涉及光催化材料技术领域，具体公开一种Bi₄NbO₈Cl的制备方法。所述Bi₄NbO₈Cl的制备方法为：将五水合硝酸铋和氯化钾在碱性条件下进行水热反应，产物与五氧化二铌、氯化钾和氯化钠经煅烧制得Bi₄NbO₈Cl。本发明Bi₄NbO₈Cl的制备方法操作简单、制备成本低、能耗低，得到的Bi₄NbO₈Cl晶型结构好，具有较高的光催化活性。

技术领域

本发明涉及光催化材料技术领域，尤其涉及一种Bi₄NbO₈Cl的制备方法。

背景技术

近年来，光催化技术被广泛认为是一种高效的环境友好型生产技术，其中，Bi系半导体光催化材料具有独特的层状结构、合适的禁带宽度、较高的化学稳定性和催化活性，并对可见光有很好的响应，是最具开发前景和应用潜力的光催化材料。

Bi₄NbO₈Cl作为一种新型的层状铋基卤氧化铌酸盐，其分子结构属于Aurivillius-Sillén结构，即由[Bi₂O₂]²⁺层、[NbO₄]^3-层和[Cl]^-层组成，具有类似Aurivillius结构交替相接的层状结构，以及具有与BiOX系列材料类似的极性，这种同时具有极性和层状分子构型的Bi基材料无毒且在可见光范围内有响应，使得Bi4NbO8Cl具有了可见光催化能力。

目前，Bi₄NbO₈Cl的合成方法是由Bi₂O₃、BiOCl和Nb₂O₅按化学计量比进行三相高温固相反应得到，但是，三相反应影响因素较多，反应过程以及晶面生长不易控制，存在高温反应时间长、耗能高、合成的Bi₄NbO₈Cl晶面厚度较大，进而影响Bi₄NbO₈Cl的光催化效率等问题。

发明内容

针对现有Bi₄NbO₈Cl合成过程中晶面生长不易控制，存在高温反应时间长、耗能高、Bi₄NbO₈Cl的光催化效率低的问题，本发明提供一种Bi₄NbO₈Cl的制备方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种Bi₄NbO₈Cl的制备方法，具体为：将五水合硝酸铋和氯化钾在碱性条件下进行水热反应，反应产物与五氧化二铌、氯化钾和氯化钠经煅烧制得Bi₄NbO₈Cl。

相对于现有技术，本发明提供的Bi₄NbO₈Cl的制备方法，原料采用成本低且易得的硝酸铋、氯化钾、氯化钠和五氧化二铌，制备过程中，将五水合硝酸铋和氯化钾混合后，进行水热反应，得到白色晶体，将得到的白色晶体与五氧化二铌、氯化钾和氯化钠混合后，经煅烧可得到晶体大小均匀、晶面薄、催化活性显著提高的Bi₄NbO₈Cl；整个制备只通过水热反应和高温煅烧熔融反应配合即可完成，工艺简单、原料用量少、成本低，反应过程易控制，为Bi₄NbO₈Cl的合成提供了一种简便易行的制备方法。

优选的，所述水热反应过程中，五水合硝酸铋和氯化钾总质量与水的质量比为1:15-20。

优选的，所述碱性条件为pH 12.5-13.5。