CN103894178B - Bi0.5Na0.5TiO3的制备方法及其在光催化中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光催化剂Bi_0.5Na_0.5TiO₃的制备方法及其在光催化中的应用，适用处理污水，尤其是染料污水，是将Bi_0.5Na_0.5TiO₃与污水进行混合，在波长范围为200～800nm的光照射下进行光催化反应，所述Bi_0.5Na_0.5TiO₃粒径为200～900nm，根据XRD分析，其在衍射角2θ为22.36°、31.82°、39.81°、46.92°、57.33°、67.81°处出现较强的衍射峰，这些峰的位置对应于（110）、（101）、（012）、（220）、（003）、（202）的晶面特征衍射峰。

Description

Bi0.5Na0.5TiO3的制备方法及其在光催化中的应用

技术领域

本发明涉及Bi_0.5Na_0.5TiO₃的制备方法及其应用，特别涉及Bi_0.5Na_0.5TiO₃在光催化领域的应用。

背景技术

现有技术中，化合物Bi_0.5Na_0.5TiO₃主要用于制备无铅压电陶瓷制品，如中国专利CN201210458025.7，公开了一种无铅压电复合厚膜及其制备方法，又如中国专利CN201010111753.1，公开了一种BiFeO₃-Bi_0.5Na_0.5TiO₃基多铁性固溶体陶瓷及其制备方法，其中使用的Bi_0.5Na_0.5TiO₃作为产生压电效应的添加成分，用于解决提供室温多铁性BiFeO₃-Bi_0.5Na_0.5TiO₃固溶体陶瓷及其制备方法等技术问题。

目前，尚无对Bi_0.5Na_0.5TiO₃在光催化方面的研究。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：通常应用于制作压电陶瓷材料的Bi_0.5Na_0.5TiO₃在紫外或可见光存在的条件下可催化污染物分解，尤其可以催化染料废水中污染物的分解，因此本发明人将其与污水，尤其是染料污水混合，在紫外或可见照射的环境下进行光催化反应，实现了光催化降解污水，特别是染料污水，从而完成本发明。

本发明的目的在于提供以下方面：

第一方面，Bi_0.5Na_0.5TiO₃在光催化中的应用，尤其在污水处理中的应用，其特征在于，将Bi_0.5Na_0.5TiO₃与污水，尤其是染料污水按照重量比1:（10～1000）进行混合，在波长范围为200～800nm的光照射的环境下进行光催化反应。

第二方面，一种光催化剂Bi_0.5Na_0.5TiO₃的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）将Ti(OC₄H₉)₄与Bi(NO₃)₃·5H₂O按照体积重量比为（2～5）mL:（1～5）g进行混合，并溶解于水中，在室温条件下搅拌，得到钛铋混合液；

（2）向上述钛铋混合液中加入NaOH溶液，使Na⁺与Ti⁴⁺的摩尔比为（3～30）:1，在室温条件下继续搅拌，得到混合溶液；

（3）将步骤2得到的混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜，在150～180℃条件下反应，然后转移出反应釜，冷却至室温，得到样品悬浊液；

（4）将步骤3得到的样品悬浊液过滤分离，并洗涤至中性，得到样品固体；

（5）将步骤4得到的样品固体烘干，然后冷却至室温，研磨至粒径为200～900nm。

以下具体说明本发明：

根据本发明的第一方面，提供Bi_0.5Na_0.5TiO₃在光催化中的应用，尤其在污水处理中的应用。

光催化剂是利用价带电子吸收外界光带来的能量后被激发生成光生电子和空穴，该光生电子跃过禁带，迁移到光催化剂表面与被吸附在光催化剂表面的有机污染物或水分子进行氧化还原反应，从而将有机污染物被降解、脱色、去毒或矿化为二氧化碳、水和无机小分子等物质，此即为光催化原理。

由光催化原理可知，光催化剂的禁带宽度越小，其价带电子越容易被激发，跃迁至光催化剂表面，从而起到光催化的作用。

目前，应用较为广泛的光催化剂有氧化物催化剂，如TiO₂光催化剂、Bi₂O₃光催化剂，纳米半导体基复合材料和Z型系统（即，多步催化达到光催化效果）等，但上述催化剂均存在各自的问题。如TiO₂光催化剂，其禁带宽度较宽（Eg=3.2eV），价电子不易被太阳光激发生成光生电子和空穴，因此其对太阳光的吸收利用有限，从而限制了TiO₂的广泛应用，为拓展TiO₂对太阳光的吸收利用，已经对TiO₂进行了大量的改性研究，如表面敏化、半导体复合、金属离子掺杂、非金属掺杂等，但改性后的TiO₂光催化剂在可见光下的催化活性仍不能达到理想效果。

再如铋系半导体光催化剂，尤其是粒径较大的Bi₂O₃光催化剂，其产生的光生电子-空穴容易再结合，而且，光生载流子迁移到催化剂表面的时间较长，还未到达催化剂表面就会因为复合而失去光催化作用，因此限制了Bi₂O₃的大规模应用。

复合型光催化剂，常以混合物的形式存在，其中的两种或多种物质的分子间以范德华力相互作用，而光生电子及空穴的能量不足以在分子间跨越，因此，多种起光催化作用的元素间协同作用效果不明显。

目前，对钛酸铋系化合物在光催化领域的应用有所研究，而如期刊文献《化学学报》（2005年第63卷第1期，5～10）中所述，该类化合物的光催化效果随具体化合物的结构不同而有显著差异。

本发明提供的光催化剂Bi_0.5Na_0.5TiO₃，迄今在无铅压电陶瓷材料中有广泛的应用，而其作为光催化剂在光催化领域的应用则鲜有报道。

本发明研究发现，用能量大于或等于其导体禁带宽度的光照射Bi_0.5Na_0.5TiO₃光催化剂，处于价带上的电子就会被激发到导带上，在价带上产生空穴（h⁺），从而在Bi_0.5Na_0.5TiO₃光催化剂表面产生具有高度活性的电子-空穴对，该电子-空穴对是光催化反应的活性中心，具有很强的氧化能力，可以将吸附于Bi_0.5Na_0.5TiO₃光催化剂表面的OH^-和H₂O进行氧化，产生具有强氧化性的·OH自由基。

·OH自由基有402.8MJ/mol反应能，通过与污染物之间的羟基加合、取代、电子转移等可以对污染物中的C-C、C-H、C-O和N-H键进行破坏，具有高效分解污染物的能力，使污染物全部或接近全部矿化，最终将污染物降解为二氧化碳、水等无害物质，同时，空穴本身也可将吸附于Bi_0.5Na_0.5TiO₃光催化剂表面的有机物直接氧化分解，此外，Bi_0.5Na_0.5TiO₃光催化剂表面产生的高活性电子具有很强的还原能力，当溶液中有O₂存在时，光生电子会与O₂作用生成·O₂ ^-，·O₂ ^-再与H⁺作用生成HO₂·，最终生成·OH自由基，氧化降解有机物。

由本发明实验例4和实验例5可知，加入清除剂后，Bi_0.5Na_0.5TiO₃光催化剂的光催化活性明显降低，其原因是清除剂可大量消耗光催化体系中的·OH自由基，这也证明了本发明Bi_0.5Na_0.5TiO₃光催化体系中产生了·OH自由基。

不受任何理论的束缚，认为本发明制备的Bi_0.5Na_0.5TiO₃光催化剂的光催化原理如下：

Bi_0.5Na_0.5TiO₃光催化剂+hν→h⁺+e^-

h⁺+OH^-→·OH

h⁺+H₂O→·OH+H⁺

e^-+O₂→·O₂ ^-

·O₂ ^-+H⁺→HO₂·

2HO₂·→O₂+H₂O₂

H₂O₂+·O₂ ^-→·OH+OH^-+O₂。

因此，根据本发明，将光催化剂Bi_0.5Na_0.5TiO₃与污水，尤其是染料污水按照重量比1:（10～1000）进行混合，在波长范围为200～800nm的光照射的环境下进行光催化反应，即可实现对污水，尤其是染料污水的光催化分解，并具有良好的光催化效果（具体参见实验例1～6）。

当光催化剂Bi_0.5Na_0.5TiO₃与污水的重量比小于1:1000时，光催化剂用量过小，对污水中污染物的降解速率低，光催化效率低；当光催化剂与污水的重量比大于1:10时，光催化的速率不显著提升，继续增加光催化剂的用量则会造成浪费。

根据本发明优选的实施方式，将Bi_0.5Na_0.5TiO₃与污水，尤其是染料污水按照重量比1:（50～800），优选1:（100～500）进行混合。

由于Bi_0.5Na_0.5TiO₃需要外界光激发其产生光生电子和空穴，因此在光催化反应过程中需要提供波长范围在200～800nm紫外光或可见光。

根据本发明，光催化反应时间可以为10min～10h，优选30min～8h，更优选1h～5h。

本发明以亚甲基蓝为光催化反应的模型化合物，用对苯二甲酸作为探针分子对Bi_0.5Na_0.5TiO₃光催化剂的紫外及可见光催化活性进行测定。

以亚甲基蓝作为模型化合物是由于亚甲基蓝化学性质稳定，在紫外光的作用下不会分解，实验时可以避免扣除空白，减小误差，提高实验的效率；而且，亚甲基蓝可以通过吸光度和浓度曲线，直接计算出分解率，计算简便可靠；此外，亚甲基蓝实验较为成熟，认可度高，结果容易被接受。

本发明以对苯二甲酸作为探针分子对光催化剂的荧光性能进行测定，这是由于对苯二甲酸易与Bi_0.5Na_0.5TiO₃光催化剂表面形成的羟基自由基发生反应生成可发射的荧光产物2-羟基对苯二甲酸，结合荧光技术来分析反应中生成的羟基自由基。而在催化过程中Bi_0.5Na_0.5TiO₃光催化剂经光激发后，产生的电子与空穴通过氧化还原反应会释放出·OH等活性氧化物，随后羟基自由基攻击吸附在光催化剂表面的亚甲基蓝分子。

本发明另一方面是提供光催化剂Bi_0.5Na_0.5TiO₃的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将Ti(OC₄H₉)₄与Bi(NO₃)₃·5H₂O按照Ti(OC₄H₉)₄的体积与Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量比为（2～5）mL:（1～5）g进行混合，并溶解于水中，在室温条件下搅拌，得到钛铋混合液。

根据本发明，为使Ti(OC₄H₉)₄与Bi(NO₃)₃·5H₂O能充分反应，使其中一种反应物过量，而产物中Ti与Bi的化学计量比为1:1，又由于Ti(OC₄H₉)₄的密度为0.996g/mL，摩尔质量为340g/mol，Bi(NO₃)₃·5H₂O的摩尔质量为485g/L，因此选择Ti(OC₄H₉)₄的体积与Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量比为（2～5）mL:（1～5）g进行混合。

根据本发明优选的实施方式，为使两者混合更为均匀充分，将两者的混合物溶解于水中，在室温下搅拌1～10小时，当搅拌时间小于1小时时，搅拌时间过短，混合不充分，不均匀，当反应时间达到10小时时，两底物混合充分均匀，继续增加搅拌时间，则会增加时间成本。优选搅拌时间为2～8小时，更优选为3～5小时。

步骤2、向上述钛铋混合液中加入NaOH溶液，使Na⁺与Ti⁴⁺的摩尔比为（3～30）:1，在室温条件下继续搅拌，使NaOH与步骤1中制得的钛铋混合液混合均匀，得到混合溶液。

根据本发明，选择Na⁺与Ti⁴⁺的摩尔比为（3～30）:1，是为了使溶液呈碱性，并提供Na⁺。优选使用浓度为（1～20）mol·L^-1，更优选（2～10）mol·L^-1的NaOH溶液。优选搅拌时间为1～10小时，更优选1～5小时，优选2～3小时。

步骤3、将步骤2得到的混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜，在150～180℃条件下反应，然后转移出反应釜，冷却至室温，得到样品悬浊液。

根据本发明，反应釜内衬聚四氟乙烯是为了防止在高温高压条件下反应釜中的杂离子引入反应体系而污染产物。

根据本发明，上述混合溶液在150～180℃条件下反应5～30小时，优选10～20小时。当反应温度低于150℃时，钛、铋和钠三种元素不能按照所需计量比进行化合，当反应温度高于180℃时，会造成能源的浪费。优选反应温度为155～175℃，更优选160～170℃。

步骤4、将步骤3得到的样品悬浊液过滤分离，并洗涤至中性，得到样品固体。

根据本发明，可以用水、无水乙醇或乙醇水溶液洗涤，目的是除去残余的杂质，直至洗涤液达到中性，优选pH=6～8，更优选7，从而得到样品固体。

步骤5、将步骤4得到的样品固体烘干，然后冷却至室温，研磨至粒径为200～900nm。

根据本发明，在50～100℃条件下进行烘干，烘干时间为1～5小时。冷却后研磨的粒径可达到200～900nm，优选230～870nm，更优选250～850nm。

本发明还要求保护根据以上制备方法获得的光催化剂Bi_0.5Na_0.5TiO₃，其粒径可达到200～900nm，优选230～870nm，更优选250～850nm，根据XRD分析可知，其在衍射角2θ为22.36°、31.82°、39.81°、46.92°、57.33°、67.81°处出现较强的衍射峰，这些峰的位置对应于（110）、（101）、（012）、（220）、（003）、（202）的晶面特征衍射峰，并且在XRD可分辨范围内并无其它杂质存在。

综合而言，本发明提供的制备方法以及由此获得的Bi_0.5Na_0.5TiO₃及其在光催化中的应用体现出以下几方面的有益效果：

1、Bi_0.5Na_0.5TiO₃的光催化活性高，能在可见光及紫外光条件下对水中的污染物，特别是染料污水进行光催化水解；

2、Bi_0.5Na_0.5TiO₃在污水中的光催化作用，可充分利用太阳能，经济、环保、社会效益高；

3、开发了Bi_0.5Na_0.5TiO₃在光催化方面的新用途；

4、Bi_0.5Na_0.5TiO₃在污水中可持续对污染物进行催化，催化效率高；

5、Bi_0.5Na_0.5TiO₃在污水中的能够保持良好的形态，不溶于水，而其光催化效果是由于其结构可激发产生羟基自由基，而不是消耗其本身，因此可实现长效催化的效果。

附图说明

图1示出实施例1～5制备的Bi_0.5Na_0.5TiO₃催化剂的XRD图谱；

图2a示出实施例1制备的Bi_0.5Na_0.5TiO₃催化剂的透射电镜图；

图2b示出实施例3制备的Bi_0.5Na_0.5TiO₃催化剂的透射电镜图；

图2c示出实施例5制备的Bi_0.5Na_0.5TiO₃催化剂的透射电镜图；

图3示出实施例3和实施例4制备的Bi_0.5Na_0.5TiO₃样品的UV-Vis漫反射光谱；其中，曲线c代表实施例3制备的Bi_0.5Na_0.5TiO₃样品的UV-Vis漫反射光谱，曲线d代表实施例4制备的Bi_0.5Na_0.5TiO₃样品的UV-Vis漫反射光谱；

图4a示出实施例1～5制备的Bi_0.5Na_0.5TiO₃催化剂在紫外光照射下的催化活性；

图4b示出实施例1～5制备的Bi_0.5Na_0.5TiO₃催化剂在可见光照射下的催化活性；

图5a示出不同清除剂对Bi_0.5Na_0.5TiO₃催化剂的紫外催化活性的影响；

图5b示出不同清除剂对Bi_0.5Na_0.5TiO₃催化剂的可见光催化活性的影响；

图6示出以对苯二甲酸(3mmol/L)为探针，实施例3制备的Bi_0.5Na_0.5TiO₃光催化反应体系的荧光光谱。

具体实施方式

下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

实施例

实施例1

将2.8mLTi(OC₄H₉)₄和1.94gBi(NO₃)₃·5H₂O加入到20mL蒸馏水中，搅拌3h，加入20mL浓度为2mol/L的NaOH溶液后继续搅拌2h，把混合液转移至50mL的聚四氟乙烯内衬的反应釜中，并在160℃条件下加热24h，取出反应釜后冷却至室温，经过滤分离后用蒸馏水和无水乙醇清洗至中性，在80℃烘干，取出样品冷却至室温，研磨。

其透射电镜图如图2a所示，颗粒平均直径约为808nm。

实施例2

本实施例所用方法与实施例1相同，区别仅在于所用NaOH溶液浓度为5mol/L。经透射电镜测得的颗粒平均直径约为408nm。

实施例3

本实施例所用方法与实施例1相同，区别仅在于所用NaOH溶液浓度为8mol/L。

其透射电镜图如图2b所示，颗粒平均直径约为263nm。

样品的UV-Vis漫反射光谱如图3中曲线c所示。

实施例4

本实施例所用方法与实施例1相同，区别仅在于所用NaOH溶液浓度为11mol/L；

样品的UV-Vis漫反射光谱，如图3中曲线d所示。

实施例5

本实施例所用方法与实施例1相同，区别仅在于所用NaOH溶液浓度为14mol/L。

其透射电镜图如图2c所示，颗粒平均直径约为360nm。

实验例

实验例1样品的XRD图

对实施例1～5所制样品分别编号为a、b、c、d和e，进行XRD测定，结果如图1所示。

由XRD分析可知，所有样品在衍射角2θ为22.36°、31.82°、39.81°、46.92°、57.33°、67.81°处出现较强的衍射峰，这些峰的位置对应于（110）、（101）、（012）、（220）、（003）、（202）的晶面特征衍射峰，与Bi_0.5Na_0.5TiO₃的XRD标准谱图一致，且在图谱中并没有其他特征峰出现，因此可以判断该实施例1～5所制备的样品是Bi_0.5Na_0.5TiO₃，并且在XRD可分辨范围内并无其它杂质存在。

实验例2样品的紫外-可见漫反射光谱测定

本实验例所用样品为实施例3（曲线c）和实施例4（曲线d）制备。

测定结果如图3所示，由图3可知：

两样品在紫外和可见光区均有吸收，但可见光区域的吸收小，表明Bi_0.5Na_0.5TiO₃样品在紫外光照射下活性比在可见光照射下要高，同时NaOH浓度为8mol/L合成的Bi_0.5Na_0.5TiO₃吸收边发生明显红移，因此NaOH浓度为8mol/L合成的Bi_0.5Na_0.5TiO₃催化剂在紫外和可见光照射下的光催化活性都高于NaOH浓度为11mol/L合成的Bi_0.5Na_0.5TiO₃催化剂。

实验例3Bi_0.5Na_0.5TiO₃样品紫外光光催化性能测定

准确称取实施例1～5中制备的光催化剂各0.500g，放入石英管中，分别加入40mL的亚甲基蓝溶液(10mg/L)，再放入一个小磁子，放入XPA系列光反应仪中，依次开启循环水、总电源、旋转开关，暗处理30min，使光催化剂均匀地悬浮于试液中，取样，用高速离心机在16000r/s的转速下离心8min，分别测吸光度A₁，再用300W汞灯光照60min后再取样，再次离心测吸光度A₂，根据下式计算降解率，

X＝(A₁－A₂)/A₁×100%

将所得降解率结果绘制于图4a中。

由图4a可知，Bi_0.5Na_0.5TiO₃催化剂样品的紫外光催化活性随NaOH浓度的增加先增加，当NaOH浓度为8mol/L时，它的紫外光催化活性达到最大值（69.8%），然后它的紫外光催化活性随NaOH浓度的进一步增加而降低。

实验例4Bi_0.5Na_0.5TiO₃样品可见光光催化性能测定

本实验例所用方法与实验例3相同，区别仅在于所用光源为350W氙灯，加滤光片以保证光源为可见光，光照时间为120min。

将所得降解率结果绘制于图4b中。

由图4b可知，Bi_0.5Na_0.5TiO₃催化剂样品的可见光催化活性随NaOH浓度的增加先增加再降低，当NaOH浓度为8mol/L时，它的可见光催化活性达到最大值（53.4%）。

实验例5清除剂对催化剂紫外光活性的影响

准确称取实施例1～5中制备的光催化剂各0.500g，分别置于五个石英管中，依次编号1、2、3、4和5，在2、3、4和5号石英管中分别加入异丙醇、草酸铵、对苯醌、过氧化氢酶作为清除剂，在五个石英管中分别加入亚甲基蓝溶液，并加入一个小磁子，将石英管放入光化学反应仪中，在持续搅拌下，暗处理30min，取样离心，分别测其吸光度A₀，打开光源350W氙灯（已加设了滤光片），光照处理2.0h，取样离心，测其吸光度At，计算降解率W(%)＝(A₀－A_t)/A₀×100%，根据所得降解率绘制出不同催化剂样品的紫外光催化活性图，同样测出可见光催化活性图，如图5a所示。

加入异丙醇（IPA）、草酸铵（AO）、对苯醌（BQ）、过氧化氢酶（CAT）后，催化剂对亚甲基蓝的降解率都有所下降，而对苯醌（BQ）和异丙醇（IPA）降低的很明显，由于异丙醇（IPA）、草酸铵（AO）、对苯醌（BQ）、过氧化氢酶（CAT）分别作为·OH、h⁺、·O₂ ^-、H₂O₂的清除剂，可以得到·OH、h⁺、·O₂ ^-、H₂O₂对亚甲基蓝的催化降解过程均有所影响，·O₂ ^-和·OH占主导作用，而且·O₂ ^-的作用最大。

实验例6清除剂对催化剂可见光活性的影响

本实验所用方法与实验例5相同，区别仅在于所用光源为350W氙灯，加滤光片以保证光源为可见光，根据所得降解率绘制出不同催化剂样品的可见光催化活性图，结果如图5b所示。

实验例7催化剂荧光性能测定

准确称取实施例3制备的光催化剂0.500g于石英管中，加入40mL的亚甲基蓝溶液(10mg/L)，10mL对苯二甲酸(3mmol/L)作为探针物质，再放入一个小磁子，把石英管放入XPA系列光化学反应仪中，依次开启循环水、总电源和旋转开关，持续搅拌条件下暗处理30min，取样离心，以波长为312nm的激光器为光源，测其荧光性能；打开300W汞灯，在紫外光照射下降解，每15min取样一次，离心后，以波长为312nm的激光器为光源，依次测定荧光曲线，结果如图6所示。

对苯二甲酸可与·OH自由基反应，产物2-羟基对苯二甲酸在312nm的光照射下可产生荧光，由图6明显可知，随着光催化反应时间的延长，样品的荧光强度增大，表明光催化过程中产生的·OH自由基增加。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.Bi_0.5Na_0.5TiO₃作为光催化剂在光催化中的应用，其特征在于，将Bi_0.5Na_0.5TiO₃与污水按照重量比1:(50～800)进行混合，在波长范围为200～800nm的光照射的环境下进行光催化反应，光催化反应时间为10min～10h，

所述污水中含有亚甲基蓝，

所述光催化剂Bi_0.5Na_0.5TiO₃粒径为200～900nm，根据XRD分析，其在衍射角2θ为22.36°、31.82°、39.81°、46.92°、57.33°、67.81°处出现较强的衍射峰，这些峰的位置对应于(110)、(101)、(012)、(220)、(003)、(202)的晶面特征衍射峰。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述污水是染料污水。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，将Bi_0.5Na_0.5TiO₃与所述污水按照重量比1:(100～500)进行混合，光催化反应时间为30min～8h。

4.一种制备如权利要求1至3之一所述的光催化剂Bi_0.5Na_0.5TiO₃的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将Ti(OC₄H₉)₄与Bi(NO₃)₃·5H₂O按照Ti(OC₄H₉)₄的体积与Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量比为(2～5)mL:(1～5)g进行混合，并溶解于水中，在室温条件下搅拌1～10小时，得到钛铋混合液；

(2)向上述钛铋混合液中加入浓度为(1～20)mol·L^-1的NaOH溶液，使Na⁺与Ti⁴⁺的摩尔比为(3～30):1，在室温条件下继续搅拌，搅拌时间为1～10小时，得到混合溶液；

(3)将步骤2得到的混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜，在155～175℃条件下反应5～30小时，然后转移出反应釜，冷却至室温，得到样品悬浊液；

(4)将步骤3得到的样品悬浊液过滤分离，并洗涤至pH＝6～8，得到样品固体；

(5)将步骤4得到的样品在50～100℃条件下固体烘干1～5小时，然后冷却至室温，研磨至粒径为200～900nm。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

步骤1中，所述混合物溶解于水中，在室温下搅拌2～8小时，和/或

步骤2中，使用浓度为(2～10)mol·L^-1的NaOH溶液，搅拌时间为1～5小时。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，

步骤3中，所述混合溶液在160～170℃条件下，反应10～20小时。

7.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，

步骤4中，用水、无水乙醇或乙醇水溶液洗涤，直至洗涤液pH＝7。