CN112281183B - 团簇状硒化铋及其制备方法与电催化还原二氧化碳的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种团簇状硒化铋及其制备方法与电催化还原二氧化碳的应用，包括：将铋盐、二氧化硒与水混合，加入还原剂溶液，水合肼、硼氢化钠作为还原剂，加热至120～200℃进行水热反应，得到团簇状硒化铋；所述铋盐与二氧化硒的摩尔比为1：(1～3)。与现有技术相比，本发明通过改变水热条件和原料摩尔比实现团簇状硒化铋制备的优化，实现极好的二氧化碳电催化还原性能，具有较高的甲酸盐法拉第效率和电流密度。
Description
技术领域
本发明属于二氧化碳电还原技术领域，具体涉及一种团簇状硒化铋及其制备方法与电催化还原二氧化碳的应用。
背景技术
近年来，化石燃料的大量消耗造成二氧化碳(CO2)的过量排放，加速了全球气候变暖，从而导致了海平面的上升和一系列极端天气等全球环境问题。因此，如何减少CO2的排放，有效利用CO2成为了近年来研究的热点。CO2的减排和利用主要有三种方式：(1)捕获与封存，将CO2通过化学或物理吸附的方法捕获后进行地下封存；(2)化学转化，包括催化加氢和重整等，即在催化剂的作用下，CO2与其他化学原料发生化学反应合成有价值的化学品，如合成尿素、环碳酸酯等；(3)电化学还原、热还原、光化学或生物还原等以及组合技术制备相应的化学品。
在现有的CO2转化技术中，电化学CO2还原技术因具有反应条件温和、反应易于控制和易于模块化等优点，是目前该领域研究的热门技术。电化学还原CO2技术是利用电能将CO2还原为一些高附加值化学品(如一氧化碳，甲酸，乙醇，甲烷等)，实现CO2资源化利用的一种技术。在众多CO2电还原产物中，甲酸具有较高的经济价值，是一种有前途的氢载体，且在农业防腐、橡胶制造等方面都发挥者极大作用。因此通过电化学方式将CO2转化为甲酸成为一种新型的甲酸合成途径。近年来电化学还原CO2制备甲酸技术快速发展，已经获得了长足的进步，但总体性能仍然没能达到大规模商业化应用的要求，其主要制约因素之一是CO2电还原制甲酸的催化剂。目前，CO2电还原制甲酸的催化剂在催化活性、选择性和稳定性等方面还存在着较大的缺陷，为此需要在催化剂成分、结构和形态等方面做出新的努力以克服或改善这些缺陷。
铋基催化剂作为一种相对较新的催化剂，其研究尚在探索之中。与其它非贵金属一样，铋作为制备甲酸的电还原催化剂在成本和效率上具有优势。公开号为CN 108745340A的中国专利公开了一种碳负载铋纳米颗粒催化剂，甲酸的效率高达90％；Lee,C.W.等(ACSCatal.,2018,8(2),931–937)制备的碳负载的纳米BiOx催化剂用半电池测试甲酸效率高达93％。目前已有的铋基催化剂主要局限在铋单质或铋氧化物等，对于铋基硒化物的研究还未见报导。
发明内容
为克服现有CO2电还原制甲酸工艺中存在的催化剂缺陷，拓展铋基催化剂的开发，本发明的一个目的是提供一种团簇状硒化铋的制备方法，并用于催化CO2电还原制甲酸。
本发明的目的主要采用以下技术方案实现。
一种团簇状硒化铋的制备方法，包括：
将铋盐、二氧化硒与水混合，加入还原剂溶液，水合肼、硼氢化钠中的一种作为还原剂，加热至120～200℃进行水热反应，得到团簇状硒化铋；所述铋盐与二氧化硒的摩尔比为1：(1～3)；所述反应时间为16～28h。
优选的，所述铋盐选自五水合硝酸铋、氯化铋、碳酸铋中的一种或多种。
优选的，所述铋盐与水的摩尔体积比为1mmol：(10～100)mL。
优选的，所述还原剂的浓度为0.5～1.5mol/L。
优选的，所述铋盐与还原剂的摩尔体积比为1mmol：(1～10)mL。
优选的，所述的加热的温度为160～200℃，所述的反应时间为20～28h。
优选的，所述铋盐与二氧化硒的摩尔比为1:(1～2)。
优选的，反应结束后，自然降温至室温，过滤，用水、无水乙醇依次洗涤3～4次，将沉淀物置于真空干燥箱中干燥9～18h，得到团簇状硒化铋。
优选的，反应容器选择容积为50～100mL的聚四氟乙烯高压水热釜。
上述的制备方法制备的团簇状硒化铋。
所述电催化剂团簇状硒化铋可作为二氧化碳电化学还原反应的阴极催化剂用于二氧化碳电化学还原反应过程中。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
(1)通过在铋源中引入非金属元素硒，改善材料的局部电子结构，来改善催化剂的催化活性，调控催化剂表面反应物、中间产物的吸附强度，从而提高催化剂的活性和选择性。
(2)通过改变反应物比例以及反应温度、时间的简单方法实现了对硒化铋形貌的调节，获得了团簇状的硒化铋纳米材料。这种形貌的形成增大了硒化铋的比表面积，同时有利于暴露更多的活性位点，使得硒化铋在CO2电催化还原过程中表现出良好的催化活性。
(3)团簇状硒化铋催化剂制备方法简单易行，原材料来源广泛且价格低廉，制备过程较温和环保、无强酸强碱，且易于放大实现产品的大批量制备。
(4)制备的团簇状硒化铋催化剂具有很高的CO2电催化性能，即使在水系电解质中，其对甲酸产物的法拉第效率可达90％以上，与贵金属Au、Ag催化剂性能相当，甚至优于这些催化剂性能。
(5)制备的团簇状硒化铋催化剂用于CO2电还原体系中表现出较佳的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例1中得到的扫描电子显微镜图(SEM)；
图2为本发明实施例1中得到的X射线晶体衍射谱图(XRD)；
图3为本发明实施例1所制备电催化剂催化CO2电化学还原各产物在不同电压下的法拉第效率示意图；
图4为本发明实施例1所制备电催化剂催化CO2电化学还原各产物在不同电压下的部分电流密度示意图；
图5为本发明实施例1所制备电催化剂催化CO2电化学还原主产物甲酸盐法拉第效率及总电流密度随电解时间变化图；
图6为本发明比较例1所采用的纯碳纸催化CO2电化学还原各产物在不同电压下的法拉第效率示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例中所用的试剂均为市售；实施例反应均在密闭条件下进行。
实施例1
先将1mmol的五水合硝酸铋和2mmol的二氧化硒溶解于40mL去离子水中，超声30min后得到均匀溶液，然后向溶液中缓慢滴加2mL水合肼溶液(1mol/L)，继续超声10min。将混合液转移到100mL的聚四氟乙烯水热釜中，密封严实后将反应釜置于烘箱中在180℃下加热24h。随后自然降温至室温，将得到的产物过滤，随后使用去离子水洗3次，乙醇洗3次，60℃下真空干燥12h即得到纳米硒化铋。
利用扫描电子显微镜对实施例1中得到的纳米硒化铋进行分析，得到其扫描电镜照片，如图1所示。从中可以看出硒化铋纳米材料具有由片状堆积而成的团簇状形貌，这种形貌的产生有利于材料比表面积的增大，从而暴露更多的催化位点。
利用X射线衍射对实施例1中得到的纳米硒化铋进行分析，得到其X射线晶体衍射图谱，如图2所示。从图可以看出：纳米硒化铋具有良好的六方相晶体结构，峰形尖锐进一步说明材料具有很强的结晶性，无其他杂质的产生。
称取4mg纳米硒化铋，加入0.7mL无水乙醇和0.3mL去离子水，随后加入40μL的5％Nafion溶液超声约40min至催化剂均匀分散，将100μL分散液喷涂在1cm×1cm的多孔碳纸上，得到电极片。
将电极片用电极夹组装成工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，并在H型电解池中进行二氧化碳电还原测试，测试电解液为0.1M KHCO3溶液，得到其不同电压下各还原产物法拉第效率图及分电流密度图，如图3、4所示。由图3可知，硒化铋催化剂整体甲酸盐法拉第效率较高，在-1.05V vs.RHE下甲酸盐法拉第效率达到最高93±2％。由图4可知，在相同的电位区间内甲酸盐的分电流密度最大，在-1.05V vs.RHE下甲酸盐法分电流密度达到最高约10mA/cm2。
电极片用电极夹组装成工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，并在H型电解池中进行二氧化碳电还原测试，测试电解液为0.1M KHCO3溶液，固定电位为-1.05Vvs.RHE，持续电解10h，得到甲酸盐法拉第效率及总电流密度随电解时间变化图，如图5所示，在10h的恒电位电解实验中其反应总电流密度以及甲酸盐法拉第效率基本保持不变，由此可见硒化铋具有较佳的催化稳定性。
实施例2
先将1mmol的五水合硝酸铋和1mmol的二氧化硒溶解于40mL去离子水中，超声30min后得到均匀溶液，然后向溶液中缓慢滴加2mL水合肼溶液(1mol/L)，继续超声10min。将混合液转移到100mL的聚四氟乙烯水热釜中，密封严实后将反应釜置于烘箱中在180℃下加热24h。随后自然降温至室温，将得到的产物过滤，随后使用去离子水洗3次，乙醇洗3次，60℃下真空干燥12h即得到纳米硒化铋。
称取4mg纳米硒化铋，加入0.7mL无水乙醇和0.3mL去离子水，随后加入40μL的5％Nafion溶液超声约40min至催化剂均匀分散，将100μL分散液喷涂在1cm×1cm的多孔碳纸上，得到电极片。将电极片用电极夹组装成工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，并在H型电解池中进行二氧化碳电还原测试，测试电解液为0.1M KHCO3溶液，得到其不同电压下各还原产物法拉第效率及分电流密度，其中在-1.05V vs.RHE下甲酸盐法拉第效率达到最高65±2％，甲酸盐法分电流密度达到最高约4mA/cm2。
实施例3
先将1mmol的五水合硝酸铋和3mmol的二氧化硒溶解于40mL去离子水中，超声30min后得到均匀溶液，然后向溶液中缓慢滴加2mL水合肼溶液(1mol/L)，继续超声10min。将混合液转移到100mL的聚四氟乙烯水热釜中，密封严实后将反应釜置于烘箱中在180℃下加热24h。随后自然降温至室温，将得到的产物过滤，随后使用去离子水洗3次，乙醇洗3次，60℃下真空干燥12h即得到纳米硒化铋。
称取4mg纳米硒化铋，加入0.7mL无水乙醇和0.3mL去离子水，随后加入40μL的5％Nafion溶液超声约40min至催化剂均匀分散，将100μL分散液喷涂在1cm×1cm的多孔碳纸上，得到电极片。将电极片用电极夹组装成工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，并在H型电解池中进行二氧化碳电还原测试，测试电解液为0.1M KHCO3溶液，得到其不同电压下各还原产物法拉第效率及分电流密度，其中在-1.05V vs.RHE下甲酸盐法拉第效率达到最高55±2％，甲酸盐法分电流密度达到最高约2mA/cm2。
实施例4
先将1mmol的五水合硝酸铋和2mmol的二氧化硒溶解于40mL去离子水中，超声30min后得到均匀溶液，然后向溶液中缓慢滴加2mL水合肼溶液(0.5mol/L)，继续超声10min。将混合液转移到100mL的聚四氟乙烯水热釜中，密封严实后将反应釜置于烘箱中在180℃下加热24h。随后自然降温至室温，将得到的产物过滤，随后使用去离子水洗3次，乙醇洗3次，60℃下真空干燥12h即得到纳米硒化铋。
称取4mg纳米硒化铋，加入0.7mL无水乙醇和0.3mL去离子水，随后加入40μL的5％Nafion溶液超声约40min至催化剂均匀分散，将100μL分散液喷涂在1cm×1cm的多孔碳纸上，得到电极片。将电极片用电极夹组装成工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，并在H型电解池中进行二氧化碳电还原测试，测试电解液为0.1M KHCO3溶液，得到其不同电压下各还原产物法拉第效率及分电流密度，其中在-1.05V vs.RHE下甲酸盐法拉第效率达到最高70±2％，甲酸盐法分电流密度达到最高约4.5mA/cm2。
实施例5
先将1mmol的五水合硝酸铋和2mmol的二氧化硒溶解于40mL去离子水中，超声30min后得到均匀溶液，然后向溶液中缓慢滴加2mL水合肼溶液(1.5mol/L)，继续超声10min。将混合液转移到100mL的聚四氟乙烯水热釜中，密封严实后将反应釜置于烘箱中在180℃下加热24h。随后自然降温至室温，将得到的产物过滤，随后使用去离子水洗3次，乙醇洗3次，60℃下真空干燥12h即得到纳米硒化铋。
称取4mg纳米硒化铋，加入0.7mL无水乙醇和0.3mL去离子水，随后加入40μL的5％Nafion溶液超声约40min至催化剂均匀分散，将100μL分散液喷涂在1cm×1cm的多孔碳纸上，得到电极片。将电极片用电极夹组装成工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，并在H型电解池中进行二氧化碳电还原测试，测试电解液为0.1M KHCO3溶液，得到其不同电压下各还原产物法拉第效率及分电流密度，其中在-1.05V vs.RHE下甲酸盐法拉第效率达到最高55±2％，甲酸盐法分电流密度达到最高约2.3mA/cm2。
实施例6
先将1mmol的五水合硝酸铋和2mmol的二氧化硒溶解于10mL去离子水中，超声30min后得到均匀溶液，然后向溶液中缓慢滴加2mL水合肼溶液(1mol/L)，继续超声10min。将混合液转移到100mL的聚四氟乙烯水热釜中，密封严实后将反应釜置于烘箱中在180℃下加热24h。随后自然降温至室温，将得到的产物过滤，随后使用去离子水洗3次，乙醇洗3次，60℃下真空干燥12h即得到纳米硒化铋。
称取4mg纳米硒化铋，加入0.7mL无水乙醇和0.3mL去离子水，随后加入40μL的5％Nafion溶液超声约40min至催化剂均匀分散，将100μL分散液喷涂在1cm×1cm的多孔碳纸上，得到电极片。将电极片用电极夹组装成工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，并在H型电解池中进行二氧化碳电还原测试，测试电解液为0.1M KHCO3溶液，得到其不同电压下各还原产物法拉第效率及分电流密度，其中在-1.05V vs.RHE下甲酸盐法拉第效率达到最高63±2％，甲酸盐法分电流密度达到最高约5mA/cm2。
实施例7
先将1mmol的五水合硝酸铋和2mmol的二氧化硒溶解于100mL去离子水中，超声30min后得到均匀溶液，然后向溶液中缓慢滴加2mL水合肼溶液(1mol/L)，继续超声10min。将混合液转移到100mL的聚四氟乙烯水热釜中，密封严实后将反应釜置于烘箱中在180℃下加热24h。随后自然降温至室温，将得到的产物过滤，随后使用去离子水洗3次，乙醇洗3次，60℃下真空干燥12h即得到纳米硒化铋。
称取4mg纳米硒化铋，加入0.7mL无水乙醇和0.3mL去离子水，随后加入40μL的5％Nafion溶液超声约40min至催化剂均匀分散，将100μL分散液喷涂在1cm×1cm的多孔碳纸上，得到电极片。将电极片用电极夹组装成工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，并在H型电解池中进行二氧化碳电还原测试，测试电解液为0.1M KHCO3溶液，得到其不同电压下各还原产物法拉第效率及分电流密度，其中在-1.05V vs.RHE下甲酸盐法拉第效率达到最高72±2％，甲酸盐法分电流密度达到最高约6mA/cm2。
实施例8
先将1mmol的五水合硝酸铋和2mmol的二氧化硒溶解于40mL去离子水中，超声30min后得到均匀溶液，然后向溶液中缓慢滴加2mL水合肼溶液(1mol/L)，继续超声10min。将混合液转移到100mL的聚四氟乙烯水热釜中，密封严实后将反应釜置于烘箱中在120℃下加热24h。随后自然降温至室温，将得到的产物过滤，随后使用去离子水洗3次，乙醇洗3次，60℃下真空干燥12h即得到纳米硒化铋。
称取4mg纳米硒化铋，加入0.7mL无水乙醇和0.3mL去离子水，随后加入40μL的5％Nafion溶液超声约40min至催化剂均匀分散，将100μL分散液喷涂在1cm×1cm的多孔碳纸上，得到电极片。将电极片用电极夹组装成工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，并在H型电解池中进行二氧化碳电还原测试，测试电解液为0.1M KHCO3溶液，得到其不同电压下各还原产物法拉第效率及分电流密度，其中在-1.05V vs.RHE下甲酸盐法拉第效率达到最高68±2％，甲酸盐法分电流密度达到最高约3.7mA/cm2。
实施例9
先将1mmol的五水合硝酸铋和2mmol的二氧化硒溶解于40mL去离子水中，超声30min后得到均匀溶液，然后向溶液中缓慢滴加2mL水合肼溶液(1mol/L)，继续超声10min。将混合液转移到100mL的聚四氟乙烯水热釜中，密封严实后将反应釜置于烘箱中在200℃下加热24h。随后自然降温至室温，将得到的产物过滤，随后使用去离子水洗3次，乙醇洗3次，60℃下真空干燥12h即得到纳米硒化铋。
称取4mg纳米硒化铋，加入0.7mL无水乙醇和0.3mL去离子水，随后加入40μL的5％Nafion溶液超声约40min至催化剂均匀分散，将100μL分散液喷涂在1cm×1cm的多孔碳纸上，得到电极片。将电极片用电极夹组装成工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，并在H型电解池中进行二氧化碳电还原测试，测试电解液为0.1M KHCO3溶液，得到其不同电压下各还原产物法拉第效率及分电流密度，其中在-1.05V vs.RHE下甲酸盐法拉第效率达到最高74±2％，甲酸盐法分电流密度达到最高约6.2mA/cm2。
实施例10
先将1mmol的五水合硝酸铋和2mmol的二氧化硒溶解于40mL去离子水中，超声30min后得到均匀溶液，然后向溶液中缓慢滴加2mL水合肼溶液(1mol/L)，继续超声10min。将混合液转移到100mL的聚四氟乙烯水热釜中，密封严实后将反应釜置于烘箱中在180℃下加热16h。随后自然降温至室温，将得到的产物过滤，随后使用去离子水洗3次，乙醇洗3次，60℃下真空干燥12h即得到纳米硒化铋。
称取4mg纳米硒化铋，加入0.7mL无水乙醇和0.3mL去离子水，随后加入40μL的5％Nafion溶液超声约40min至催化剂均匀分散，将100μL分散液喷涂在1cm×1cm的多孔碳纸上，得到电极片。将电极片用电极夹组装成工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，并在H型电解池中进行二氧化碳电还原测试，测试电解液为0.1M KHCO3溶液，得到其不同电压下各还原产物法拉第效率及分电流密度，其中在-1.05V vs.RHE下甲酸盐法拉第效率达到最高75±2％，甲酸盐法分电流密度达到最高约7.1mA/cm2。
实施例11
先将1mmol的五水合硝酸铋和2mmol的二氧化硒溶解于40mL去离子水中，超声30min后得到均匀溶液，然后向溶液中缓慢滴加2mL水合肼溶液(1mol/L)，继续超声10min。将混合液转移到100mL的聚四氟乙烯水热釜中，密封严实后将反应釜置于烘箱中在180℃下加热28h。随后自然降温至室温，将得到的产物过滤，随后使用去离子水洗3次，乙醇洗3次，60℃下真空干燥12h即得到纳米硒化铋。
称取4mg纳米硒化铋，加入0.7mL无水乙醇和0.3mL去离子水，随后加入40μL的5％Nafion溶液超声约40min至催化剂均匀分散，将100μL分散液喷涂在1cm×1cm的多孔碳纸上，得到电极片。将电极片用电极夹组装成工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，并在H型电解池中进行二氧化碳电还原测试，测试电解液为0.1M KHCO3溶液，得到其不同电压下各还原产物法拉第效率及分电流密度，其中在-1.05V vs.RHE下甲酸盐法拉第效率达到最高75±2％，甲酸盐法分电流密度达到最高约7.8mA/cm2。
实施例12
先将1mmol的五水合硝酸铋和2mmol的二氧化硒溶解于40mL去离子水中，超声30min后得到均匀溶液，然后向溶液中缓慢滴加2mL水合肼溶液(1mol/L)，继续超声10min。将混合液转移到100mL的聚四氟乙烯水热釜中，密封严实后将反应釜置于烘箱中在180℃下加热24h。随后自然降温至室温，将得到的产物过滤，随后使用去离子水洗3次，乙醇洗3次，60℃下真空干燥9h即得到纳米硒化铋。
称取4mg纳米硒化铋，加入0.7mL无水乙醇和0.3mL去离子水，随后加入40μL的5％Nafion溶液超声约40min至催化剂均匀分散，将100μL分散液喷涂在1cm×1cm的多孔碳纸上，得到电极片。将电极片用电极夹组装成工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，并在H型电解池中进行二氧化碳电还原测试，测试电解液为0.1M KHCO3溶液，得到其不同电压下各还原产物法拉第效率及分电流密度，其中在-1.05V vs.RHE下甲酸盐法拉第效率达到最高78±2％，甲酸盐法分电流密度达到最高约8mA/cm2。
实施例13
先将1mmol的五水合硝酸铋和2mmol的二氧化硒溶解于40mL去离子水中，超声30min后得到均匀溶液，然后向溶液中缓慢滴加2mL水合肼溶液(1mol/L)，继续超声10min。将混合液转移到100mL的聚四氟乙烯水热釜中，密封严实后将反应釜置于烘箱中在180℃下加热24h。随后自然降温至室温，将得到的产物过滤，随后使用去离子水洗3次，乙醇洗3次，60℃下真空干燥18h即得到纳米硒化铋。
称取4mg纳米硒化铋，加入0.7mL无水乙醇和0.3mL去离子水，随后加入40μL的5％Nafion溶液超声约40min至催化剂均匀分散，将100μL分散液喷涂在1cm×1cm的多孔碳纸上，得到电极片。将电极片用电极夹组装成工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，并在H型电解池中进行二氧化碳电还原测试，测试电解液为0.1M KHCO3溶液，得到其不同电压下各还原产物法拉第效率及分电流密度，其中在-1.05V vs.RHE下甲酸盐法拉第效率达到最高74±2％，甲酸盐法分电流密度达到最高约7.5mA/cm2。
比较例1
在不加纳米硒化铋的情况下，将纯净的1cm×1cm的多孔碳纸直接用作电极片。将电极片用电极夹组装成工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，并在H型电解池中进行二氧化碳电还原测试，测试电解液为0.1M KHCO3溶液，得到其不同电压下各还原产物法拉第效率图，如图6所示。由图6可知，在不加硒化铋作为催化剂时，CO2电还原过程中析氢反应占据主要地位，在整个所测电位区间内无甲酸盐的产生。由此可见，硒化铋在CO2电还原制备甲酸盐的过程中表现出良好的催化活性和选择性。
以上实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种团簇状硒化铋在电催化还原二氧化碳中的应用，其特征在于，所述团簇状硒化铋的制备方法包括以下步骤：
将铋盐、二氧化硒与水混合，加入还原剂溶液，所述还原剂为水合肼、硼氢化钠中的一种，加热至120～200℃进行水热反应，得到团簇状硒化铋；所述铋盐与二氧化硒的摩尔比为1：1～3；反应时间为16～28 h。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述铋盐选自五水合硝酸铋、氯化铋、碳酸铋中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述铋盐与水的摩尔体积比为1 mmol：10～100mL。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述还原剂的浓度为0.5～1.5mol/L。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述铋盐与还原剂溶液的摩尔体积比为1mmol：1～10mL。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的加热的温度为160～200 ℃，所述的反应时间为20～28 h，所述铋盐与二氧化硒的摩尔比为1:1～2。
7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述反应结束后，自然降温至室温，过滤，用水、无水乙醇依次洗涤3～4次，将沉淀物置于真空干燥箱中干燥9～18 h，得到团簇状硒化铋。
8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述反应的容器选择容积为50～100 mL的聚四氟乙烯高压水热釜。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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