[发明专利]一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO3

说明书

本发明公开了一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO₃光催化剂的制备方法，采用水热法合成ErBO₃粉体，包括以下步骤：S1：在氧化铒中缓慢加入HNO₃溶液，同时进行升温搅拌至氧化铒完全溶解，得到溶液A；S2：将硼酸与水混合加热，得到溶液B；S3：将溶液A与溶液B混合加热，得到溶液C，向冷却后的溶液C中缓慢加入碱性溶液，直至溶液C为弱碱性；S4：将弱碱性溶液C加热反应后，将溶液C中沉淀物从清液中分离并干燥处理，即得到由多片层花瓣构成的花球状ErBO₃光催化剂。

技术领域

本发明涉及化学粉体制备领域或光催化剂领域，尤其涉及一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO₃光催化剂的制备方法。

背景技术

化石能源的不断消耗，使人类面临着能源短缺和环境污染两大问题，而光催化技术具有低成本，环境友好等优点，并且具有同时解决能源与环境问题的潜力，因而引起了研究者的广泛关注。经过科研人员坚持不懈的努力，同时借助于先进的纳米技术和表征方法，光催化技术已经取得了长足的进展。虽然目前已经开发出大量的光催化剂，但是光催化效率仍不能满足重要应用的要求，例如光解水产氢，二氧化碳还原以及空气中污染物的去除等。因此，进一步探索新型高活性光催化剂，研究光催化反应机理，最终提高光催化效率，仍然是一项紧迫的任务和巨大的挑战。

光生电子-空穴对的快速分离与传输是影响半导体材料光催化性能的关键因素。然而，由于载流子分离和迁移限制因素较多，绝大部分载流子在没有来得及到达材料表面，就已经在体内发生复合。因此，如何降低光生载流子的复合率，提高迁移速率，成为探索设计和制备高效光催化材料的主要方向。硼酸盐种类多样，硼氧基元及其不对称结构排布使其产生了大量非中心对称的极性硼酸盐材料，并且硼酸盐化合物的较宽带隙极大可能为紫外光下光催化反应的进行提供更具有氧化能力的空穴和更具有还原能力的电子，这些优势说明硼酸盐材料极大可能会成为高活性的光催化剂材料。然而目前有关硼酸盐光催化反应过程的一些基础理论问题还尚不清晰。因此，系统研究硼酸盐光催化剂的制备工艺及光催化机理，为硼酸盐光催化材料的探索提供新的理论和实验基础，对解决环境污染方面的实际问题同时具有不可忽视的工业化价值。

ErBO₃是一种具有高化学稳定性的光电子材料，有关研究主要集中在其作为荧光基质材料方面，而对于其由多片层花瓣构成的花球状粉体的制备及光催化性能的研究则尚未见报道。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO₃光催化剂的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种由多片层花瓣构成的花球状ErBO3光催化剂的制备方法，采用水热法合成ErBO₃粉体，包括以下步骤：

S1：在氧化铒中缓慢加入HNO₃溶液，同时进行升温搅拌至氧化铒完全溶解，得到溶液A；

S2：将硼酸与水混合加热，得到溶液B；

S3：将溶液A与溶液B混合加热，得到溶液C，向冷却后的溶液C中缓慢加入碱性溶液，直至溶液C为弱碱性；

S4：将弱碱性溶液C加热反应后，将溶液C中沉淀物从清液中分离并干燥处理，即得到由多片层花瓣构成的花球状ErBO₃光催化剂。

本发明一个较佳实施例中，所述S1中，HNO₃溶液加入操作与搅拌操作间隔进行。

本发明一个较佳实施例中，所述S1中HNO₃溶液逐滴加入，且滴入时刻相邻的两滴之间进行搅拌操作。

本发明一个较佳实施例中，所述S1的升温搅拌过程中加热温度为40℃-60℃。

本发明一个较佳实施例中，所述S1以及所述S2的升温搅拌过程中使用恒温磁力搅拌器。