本发明属于催化材料的制备及应用技术领域,具体涉及一种碳酸氧铋的制备方法及应用。
背景技术:
光催化反应能耗低,在污水处理方面有很大的应用潜力。铋系半导体具有较高的光催化活性,且成本低、毒性小,因此备受关注。碳酸氧铋具有层状结构,属于间接带隙半导体,能够吸收紫外光,在光解水和降解有机污染物等方面有一定的应用前景。
合成碳酸氧铋的方法一般是以三价铋化合物为铋源、由碳酸盐或尿素提供碳酸根制得。彭银、张明颖等将五水硝酸铋、碳酸钙和一定量的去离子水加热回流得到碳酸氧铋(彭银,张明颖,熊言林.化学教育,2019,40(10):67-70.);公开号为cn108525689a的专利公开了一种水热法合成碳酸氧铋光催化剂的方法,该方法是以五水硝酸铋为铋源、聚乙二醇600为模板、尿素为沉淀剂,采用水热法制得碳酸氧铋。蒋叶、唐朝波等用氧化铋和碳酸氢铵为原料,采用球磨法制备碳酸氧铋,该方法条件温和(蒋叶,唐朝波,唐谟堂,杨声海,何静,陈永明,杨建广.湿法冶金,2013,32(4):262-265.)。五价铋化合物也可以作为制备碳酸氧铋的原料。公开号为cn108178193a的专利公开了一种室温固相化学合成纳米碳酸氧铋的方法,该发明是将二水铋酸钠和二水草酸铵混合后,进行球磨制得碳酸氧铋。上述方法中碳酸根的浓度较大,不易控制反应速率,所制得的碳酸氧铋颗粒不均匀,影响碳酸氧铋的形貌。
为得到颗粒均匀的碳酸氧铋,陈浪在制备过程中可加入表面活性剂,如十六烷基三甲基溴化铵(陈浪.高效含铋复合光催化剂的设计、合成与应用研究.湖南大学,2013.),但是使用表面活性剂会提高制造成本。程合锋采用滴加的方式进行反应,制备碳酸氧铋(程合锋.铋系层状化合物的结构调控、功能化组装及其光催化性质研究.山东大学,2012.),但是该方法只能在低压条件下使用,对制备条件要求较高。因此,开发一种工艺简单、颗粒分散均匀的碳酸氧铋制备方法具有重要的现实意义。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种碳酸氧铋的制备方法及应用,该方法可在常压下进行,可简化工艺工程、降低生产成本,另外,还能获得颗粒分散较均匀的碳酸氧铋;制备的碳酸氧铋能有效催化光降解罗丹明b。
为实现上述目的,本发明提供了一种碳酸氧铋的制备方法,包括以下步骤:将计量后的五水硝酸铋、碳酸酯和水混合,搅拌均匀后,将得到的混合溶液转移到水热釜中,再将水热釜放
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