CN104891573B - 一种固相化学反应制备钨酸铋纳米片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种固相化学反应制备钨酸铋纳米片的方法，该方法通过使用廉价的原料，采用简单的操作方法，经固相化学反应可以合成出钨酸铋纳米片。本发明用硝酸铋和钨酸钠作为反应物，在室温下通过研磨合成前驱体，再经过热处理得到钨酸铋纳米片。本发明以固相化学反应为基础，采用廉价易得的原料，通过简单的研磨，再经过适当的热处理制备钨酸铋纳米片。制备方法简单，产品产率高，环境友好，易于实现大批量生产等特点都使本发明具有极为广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种固相化学反应制备钨酸铋纳米片的方法。
背景技术
Bi2WO6是结构通式为 Bi2An−1BnO3n+3 （A=Ca，Sr， Ba， Pb，Bi，Na，K ，B=Ti，Nb，Ta，Mo，W，Fe和n代表铋氧层间类钙钛矿氧八面体层的数目）Aurivillius 家族中最简单的氧化物，具有类似钙钛矿结构。Bi2WO6晶体是由[WO4]2-和[Bi2O2]2+结构单元组成，具有层状结构。
Bi2WO6是一种多功能材料，它具备如压电，铁电，热释电及催化等物理化学性能，使其在离子半导体，铁磁材料，催化等诸多领域有着广泛的应用。Bi2WO6的禁带宽度仅为2.75eV左右，这是因为Bi2WO6的价带是由Bi6s和O2p轨道杂化组成，使得光催化剂的价带电位升高，有效减小了半导体的禁带宽度，从而使Bi2WO6在可见光区具有光响应性能。另外，层状结构的Bi2WO6有助于在光催化过程中光生载流子的转移，提高光催化剂的量子效率。因而，Bi2WO6被认为是很有潜力的可见光响应型的半导体光催化材料之一。
目前，科研工作者用各种方法在模板及表面活性剂的作用下合成具有特殊形貌的钨酸铋，如采用水热法、溶剂热法、溶胶-凝胶法合成，这些方法合成过程复杂，成本高，材料热稳定性差。因此，选择一种简单易行的制备方法，制备钨酸铋具有十分重要的意义。固相化学合成法不使用溶剂，具有高选择性、高产率、工艺过程简单等优点，已经成为合成纳米材料的一种重要方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固相化学反应制备钨酸铋纳米片的方法，该方法通过使用廉价的原料，采用简单的操作方法，经固相化学反应可以合成出钨酸铋纳米片。
本发明用硝酸铋和钨酸钠作为反应物，在室温下通过研磨合成前驱体，再经过热处理得到钨酸铋纳米片。
本发明所述的铋盐为硝酸铋、氯化铋中的一种或多种；钨源为钨酸钠、钨酸氨中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：以固相化学反应为基础，采用廉价易得的原料，通过简单的研磨，可制得钨酸铋纳米片。制备方法简单，产品产率高，环境友好，易于实现大批量生产等特点都使本发明具有极为广阔的应用前景。
附图说明 图1为本发明第一实施例制备的钨酸铋的粉末X 射线衍射图谱；
图2为本发明第一实施例制备的钨酸铋纳米片的场发射扫描电子显微镜照片；
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步阐述。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，基于本发明的原理对本发明所做出的各种改动或修改同样落入本发明权利要求书所限定的范围。
实施例一 ：
准确称量0.01 mol 硝酸铋研细，再加入0.02mol钨酸钠后快速研磨，随着研磨的进行，混合物变为较细状的白色粉末，继续研磨40 min确保反应的充分进行，将反应生成物经洗涤、干燥得前驱体，前驱体在空气氛围中以5-10oC/min 的速度升至430oC，进行热处理2h，得到钨酸铋纳米片。
实施例二 ：
准确称量0.01 mol 硝酸铋研细，再加入0.02mol钨酸氨后快速研磨，随着研磨的进行，混合物变为较细状的白色粉末，继续研磨40 min确保反应的充分进行，将反应生成物经洗涤、干燥得前驱体，前驱体在空气氛围中以5-10oC/min 的速度升至430oC，进行热处理2h，得到钨酸铋纳米片。
实施例三：
准确称量0.01 mol 氯化铋研细，再加入0.02mol钨酸氨后快速研磨，随着研磨的进行，混合物变为较细状的白色粉末，继续研磨40 min确保反应的充分进行，将反应生成物经洗涤、干燥得前驱体，前驱体在空气氛围中以5-10oC/min 的速度升至430oC，进行热处理2h，得到钨酸铋纳米片。
实施例四 ：
准确称量0.01 mol 硝酸铋研细，再加入0.02mol钨酸氨后快速研磨，随着研磨的进行，混合物变为较细状的白色粉末，继续研磨40 min确保反应的充分进行，将反应生成物经洗涤、干燥得前驱体，前驱体在空气氛围中以5-10oC/min 的速度升至430oC，进行热处理2h，得到钨酸铋纳米片。
Claims (4)
1.一种固相化学反应制备钨酸铋纳米片的方法，其包括以下步骤：将一定摩尔比的铋盐和钨酸盐，进行研磨或球磨反应，研磨反应的时间为30～50分钟，将反应生成物经洗涤、干燥得前驱体；前驱体在空气氛围中以5～10oC/min的速度升至430oC，经过2 h热处理后，最终得到钨酸铋纳米片。
2.按照权利要求1所述的一种固相化学反应制备钨酸铋纳米片的方法，其特征在于：铋盐与钨酸盐的摩尔比为1:2。
3.按照权利要求1所述的一种固相化学反应制备钨酸铋纳米片的方法，其特征在于：所使用的铋盐为硝酸铋、氯化铋中的一种或多种。
4.按照权利要求1所述的一种固相化学反应制备钨酸铋纳米片的方法，其特征在于：所使用的钨酸盐为钨酸钠、钨酸氨中的一种或多种。
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| "Synthesis and electrical, optical and phonon properties of nanosized Aurivillius phase Bi2WO6";M. Ma˛czka et al.;《Materials Chemistry and Physics》;20101231;第120卷;第289–295页 * |
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