[发明专利]一种单相钛酸铋纳米材料的制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种单相钛酸铋纳米材料的制备方法和应用，利用可溶性铋盐和钛酸酯为主要原料，通过超临界法制备出传统合成方法中很难获得的分子式为Bi20TiO32的单相纳米材料，其结晶态好，透射电子显微镜图显示其为一种带孔的片状纳米结构，本发明合成单相Bi20TiO32纳米材料的方法具有成本低，合成条件温和，产率高，易于工业大规模生产等优点。本发明所制得的Bi20TiO32纳米材料在太阳光下催化降解常见的有机污染物的实验中显示出了高的光催化活性，且催化剂的再生性能优异，重复使用8次后，催化性能依然良好，工业实用性强。

主权项

一种单相钛酸铋纳米材料的制备方法，其步骤是：①原料的配制：将可溶性铋盐加入到小分子量羧酸中，使铋/羧酸摩尔比为1∶40-70，铋盐完全溶解后，再向溶液中加入钛酸酯，使钛/铋摩尔比为1∶8-13，搅拌至澄清后向其中加入分子量较大的醇作为结构导向剂，使铋/醇摩尔比为1∶3-4.5，搅拌均匀后可以向其中加入尿素，使铋/尿素摩尔比为1∶0-5，搅拌至澄清透明，得溶液I；②超临界反应：将步骤①所得溶液I注入到分子量较小的醇溶剂中，溶剂体积为25-45mL每克可溶性铋盐原料，混合均匀后转移至高压反应釜中，在10-12bar氮气保护下加热至200-250℃保持2-6h，然后打开放气阀门排出溶剂得到干燥的Bi20TiO32纳米材料的前驱体；③晶化成形：将步骤②制得的前驱体依次用乙醇和去离子水洗涤，干燥后在280-500℃下焙烧晶化2-8h，冷却后取出即得单相Bi20TiO32纳米材料。