[发明专利]一种Bi/ZnO纳米异质材料及其制备方法与应用

摘要

本发明提供了一种Bi/ZnO纳米异质材料及其制备方法，本发明采用两步水热法制得Bi/ZnO异质材料，并将其应用到光催化还原氮气合成氨的反应中，获得了一种新的光催化剂，为替代高能耗高污染的哈伯制氨法，开发一种利用太阳光，低碳环保的合成氨提供研究思路和理论支持；本发明制备的Bi/ZnO异质材料，有效的抑制了电子与空穴的复合，提高了对光的吸收率与利用率，在全光下对氮气还原，得到氨是纯的氧化锌光催化性能的3倍以上；本发明制备条件温和，操作简单，成本低廉，对环境友好，节能低碳，具有工业化前途。

主权项

1.一种Bi/ZnO纳米异质材料，其特征在于，按如下方法制备得到：(1)将铋盐、卤素化合物、反应溶剂混合，经水热反应制备获得Bi‑O‑X纳米材料；所述铋盐中的元素铋与卤素化合物中的卤素的物质的量之比为1：0.2～3；所述铋盐为Bi(NO₃)₃·5H₂O；所述卤素化合物为NaBr、NaCl、NaI、KBr、KCl、KI、[C₁₆mim]Br或CTAB；(2)将步骤(1)所得Bi‑O‑X纳米材料分散在醇系溶剂中，搅拌0.5～2h，然后滴加锌盐的水溶液，搅拌0.5～2h，接着滴加碱性物质的水溶液，搅拌1～4h，得到混合液，将所得混合液升温至140～200℃进行水热反应6～36h，之后冷却至室温，离心、洗涤、真空干燥，得到Bi/ZnO纳米异质材料；所述锌盐的用量以Bi‑O‑X纳米材料的质量计为0.0375～0.1mol/g；所述碱性物质的用量以Bi‑O‑X纳米材料的质量计为0.225～0.6mol/g。