[发明专利]一种三维万寿菊状碘酸氧铋及其制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种三维万寿菊状碘酸氧铋及其制备方法和应用。制备方法具体包括以下步骤：(a)将Bi(NO)₃·5H₂O和KIO₃均匀分散在混合有机溶剂中，搅拌均匀，得到混合溶液A；(b)将混合溶液A转入反应容器中进行溶剂热反应，得到反应粗产物B；(c)将反应粗产物B依次进行离心洗涤和干燥，得到三维万寿菊状碘酸氧铋成品，本发明中制备碘酸氧铋可用于催化领域。与现有技术相比，本发明三维万寿菊状碘酸氧铋具有优异的电子空穴分离能力，仿生花状结构使碘酸氧铋具有更高的光催化活性。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种三维万寿菊状碘酸氧铋及其制备方法及其应用。

背景技术

近年来，针对能源需求及环境保护等问题，光催化技术被认为是一种具有相当大前景的新技术，其可直利用太阳能，绿色环保安全，为解决能源环境危机提供了一种有效可行的解决方案。然而目前的光催化剂活性较低，在可见光下响应能力较弱，还不足以工业化应用，因而十分有必要开发一种可见光广谱响应的光催化剂。

BiOIO₃首次报道2011年，是一种极性半导体材料，具有正交晶相结构。BiOIO₃不仅拥有两个孤立阳离子对(Bi³⁺和I⁵⁺)，而且展现了奥里维里斯类型(Bi₂O₂)²⁺的层状结构，在层状结构中间存在极性多面体(IO₃)^-。纯的BiOIO₃的能带间隙约为3.1eV，其价带的电势为+4.08eV，故价带的空穴具有极强的氧化性，有利于污染物的氧化去除。然而，由于BiOIO₃的电荷载流子依旧存在着较大复合率，对光催化效率带来不利的影响，因此改性BiOIO₃，使其能够推广应用到实际成为众多学者研究的热点。目前，设计构建形貌调控光催化剂受到了学术界广泛的关注，认为其是一种简易且具有广泛应用前景的改性方向。

专利CN107469839A公开了一种碘酸氧铋光催化剂的制备方法，将五水硝酸铋加入乙二醇溶剂中，搅拌溶解；将碘酸钾加入以上溶液中，使得加入的碘酸钾与五水硝酸铋的摩尔比为1:1，并持续搅拌；将所得的前驱体溶液放入高速离心机中离心洗涤，离心速率为6000-8000rpm，用去离子水及无水乙醇洗涤，去除杂质；将离心所得样品放入烘箱中烘干；取出烘干完的样品放入马弗炉中，在空气气氛中煅烧，煅烧时间为1-2h，煅烧温度为250-350℃，得到碘酸氧铋光催化剂。该专利制备工艺较为复杂，所得的碘酸氧铋片状形貌较为杂乱，其光催化活性不够高效，而本专利所制备的碘酸氧铋的制备工艺较为简易，只需通过溶剂热法就可制备得到三维万寿菊花球状的碘酸氧铋，其形貌结构均匀，光催化活性也更为高效。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种碘酸氧铋及其制备方法和应用，本发明中的特殊构型的碘酸氧铋具有优异的电子空穴分离能力，使碘酸氧铋具有更高的光催化活性。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种三维万寿菊状碘酸氧铋的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：

(a)将Bi(NO)₃·5H₂O和KIO₃均匀分散在混合有机溶剂中，搅拌均匀，得到混合溶液A；

(b)将混合溶液A转入反应容器中进行溶剂热反应，得到反应粗产物B；

(c)将反应粗产物B依次进行离心洗涤和干燥，得到碘酸氧铋成品。