本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料，以氮化硼納米片為催化劑載體，將鎢酸鉍負載于氮化硼納米片上，其中氮化硼納米片和鎢酸鉍的摩爾比為1：0.01～0.6。本發(fā)明專利技術(shù)還公開了其制備方法：將五水硝酸鉍溶解于濃度為10％的硝酸溶液，然后加入氮化硼納米片和鎢酸鈉，超聲后水浴蒸干，置于馬弗爐中處理即得。本發(fā)明專利技術(shù)鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料，利用氮化硼納米片表面存在的氮空位導致其具有一定的電負性，將光照激發(fā)后鎢酸鉍價帶的光生空穴吸引以促進空穴的遷移，進而提高光生載流子的遷移效率；此外，氮化硼納米片大的比表面積有利于增加復合體系的吸附性能，這些對于光催化效率的提高都是有利的。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于無機環(huán)保催化材料
，具體涉及一種鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料，本專利技術(shù)還涉及該復合材料的制備方法。
技術(shù)介紹
半導體光催化技術(shù)以其高效的特點日益受到人們的重視，用于解決環(huán)境污染問題和太陽能轉(zhuǎn)換。對于高效光催化劑的選擇是半導體光催化技術(shù)最重要的一個方面，目前，大約有200多種半導體可用于光催化反應，但是，較低的量子效率和嚴重的光腐蝕現(xiàn)象影響了大多數(shù)光催化劑的應用。因此，如何提高半導體光催化劑光生電子空穴的分離效率以抑制其快速復合是光催化技術(shù)所面臨的問題。通常情況，催化劑的晶體結(jié)構(gòu)、顆粒尺寸、形貌、特定暴露晶面和表面修飾(如，貴金屬表面沉積、碳納米管修飾、石墨烯修飾以及半導體復合等)是提高光生電子空穴分離效率的重要途徑，但是，這些方法都是以提高光生電子的傳輸速率為基礎的，然而，通過提高光生空穴的遷移速率以提高光生載流子的分離效率卻被忽視。目前，改變光生空穴的遷移速率有兩種方法，第一，設計具有能帶結(jié)構(gòu)比配的半導體復合體系，在體系吸收光子能量被激發(fā)后，可以實現(xiàn)空穴從一種半導體的價帶遷移至另一種半導體的價帶，但是這種形式的遷移會減弱空穴的氧化能力。另一種方法是在半導體光催化劑表面修飾空穴捕獲劑(如RuO2、NiO、IrO2等)，這種方法在光解水制氫的反應中是有效的，但是在光催化降解有機物的反應中是否有效還未見報道，因此，這類方法的應用具有一定的局限性。開發(fā)一種新型有效的能夠促進光生空穴遷移速率的方法是提高半導體光催化劑光生載流子分離效率的另一個重要途徑。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料，解決了現(xiàn)有都是以提高光生電子的傳輸速率為基礎的，然而通過提高光生空穴的遷移速率以提高光生載流子的分離效率卻被忽視的問題。本專利技術(shù)的另一個目的是提供一種鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料的制備方法。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是，一種鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料，以氮化硼納米片為催化劑載體，將鎢酸鉍負載于氮化硼納米片上，其中氮化硼納米片和鎢酸鉍的摩爾比為1：0.01～0.6。本專利技術(shù)所采用的另一個技術(shù)方案是，一種鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料的制備方法，將五水硝酸鉍溶解于濃度為10％的硝酸溶液，然后加入氮化硼納米片和鎢酸鈉得到混合溶液，將混合溶液超聲攪拌均勻，于80～100℃水浴蒸干后置于馬弗爐中300～600℃處理0.5～5h，得到鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料。本專利技術(shù)的特點還在于，五水硝酸鉍和硝酸的質(zhì)量比為1：40～100。氮化硼納米片、五水硝酸鉍的摩爾比為1：0.01～0.6。五水硝酸鉍和鎢酸鈉的摩爾比為2：1。氮化硼納米片通過以下方法得到：將六方氮化硼粉體、硝酸鈉和濃硫酸混合后置于冰水浴中攪拌均勻，得到懸浮液，將高錳酸鉀緩慢加入到懸浮液中持續(xù)攪拌反應8～24h然后加入雙氧水，持續(xù)攪拌反應0.5～1h，待反應結(jié)束后將懸浮液在3000rpm條件下離心10min，將上層懸浮液用微孔抽濾，去離子水洗滌至中性，干燥后得到氮化硼納米片。六方氮化硼粉體、硝酸鈉和濃硫酸質(zhì)量比為1：0.5～1：30～60。六方氮化硼和高錳酸鉀的質(zhì)量比為1：0.5～1。高錳酸鉀和雙氧水的質(zhì)量比為1：8～16。本專利技術(shù)的有益效果是，本專利技術(shù)鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料，利用氮化硼納米片表面存在的氮空位導致其具有一定的電負性，將光照激發(fā)后鎢酸鉍價帶的光生空穴吸引以促進空穴的遷移，進而提高光生載流子的遷移效率；此外，氮化硼納米片大的比表面積有利于增加復合體系的吸附性能，這些對于光催化效率的提高都是有利的。本專利技術(shù)鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料的制備方法，過程簡單，反應條件溫和，合成效率高，成本低。具體實施方式下面結(jié)合具體實施方式對本專利技術(shù)進行詳細說明。本專利技術(shù)一種鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料，以氮化硼納米片為催化劑載體，將鎢酸鉍負載于氮化硼納米片上，其中氮化硼納米片和鎢酸鉍的摩爾比為1：0.01～0.6。氮化硼具有與石墨相似的結(jié)構(gòu)，但是與石墨相比，氮化硼還具有很多優(yōu)異的物理化學特性，如耐高溫、高導熱、優(yōu)異的電學性能、良好的高溫穩(wěn)定性以及化學穩(wěn)定性等。層狀氮化硼納米片表面由于存在氮空位會導致其具有一定的電負性，如果以氮化硼納米片作為光催化劑載體，將半導體光催化劑負載于氮化硼納米片上，體系受光照激發(fā)后，氮化硼納米片表面的電負性會吸引半導體價帶的光生空穴以促進空穴的遷移，進而提高光生載流子的遷移效率。此外，氮化硼納米片大的比表面有利于增加復合體系的吸附性能，這些對于光催化效率都是有利的。上述鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料的制備方法，具體按照以下步驟實施：步驟1，將六方氮化硼粉體、硝酸鈉和濃硫酸按照質(zhì)量比為1：0.5～1：30～60混合后置于冰水浴中攪拌均勻，得到懸浮液，將高錳酸鉀緩慢加入到懸浮液中持續(xù)攪拌反應8～24h然后加入雙氧水，六方氮化硼和高錳酸鉀的質(zhì)量比為1：0.5～1，高錳酸鉀和雙氧水的質(zhì)量比為1：8～16，持續(xù)攪拌反應0.5～1h，待反應結(jié)束后將懸浮液在3000rpm條件下離心10min，將上層懸浮液用微孔抽濾，去離子水洗滌至中性，干燥后得到氮化硼納米片；步驟2，將五水硝酸鉍溶解于濃度為10％的硝酸溶液，五水硝酸鉍和硝酸的質(zhì)量比為1：40～100，然后加入氮化硼納米片和鎢酸鈉得到混合溶液，氮化硼納米片、五水硝酸鉍的摩爾比為1：0.01～0.6，五水硝酸鉍和鎢酸鈉的摩爾比為2：1將混合溶液超聲攪拌均勻，于80～100℃水浴蒸干后置于馬弗爐中300～600℃處理0.5～5h，得到鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料。實施例1步驟1，將1g六方氮化硼粉體、0.5g硝酸鈉和30g濃硫酸混合后置于冰水浴中攪拌均勻，得到懸浮液，將0.5g高錳酸鉀緩慢加入到懸浮液中持續(xù)攪拌反應8h然后加入4g雙氧水，持續(xù)攪拌反應0.5h，待反應結(jié)束后將懸浮液在3000rpm條件下離心10min，將上層懸浮液用微孔抽濾，去離子水洗滌至中性，60℃干燥12h后得到氮化硼納米片；步驟2，將0.49g五水硝酸鉍溶解于19.6g濃度為10％的硝酸溶液，然后加入2.48g氮化硼納米片和0.16g鎢酸鈉得到混合溶液，將混合溶液超聲攪拌均勻，于80℃水浴蒸干后置于馬弗爐中300℃處理0.5h，得到鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料。實施例2步驟1，將1g六方氮化硼粉體、1g硝酸鈉和60g濃硫酸混合后置于冰水本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料，其特征在于，以氮化硼納米片為催化劑載體，將鎢酸鉍負載于氮化硼納米片上，其中氮化硼納米片和鎢酸鉍的摩爾比為1：0.01～0.6。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料，其特征在于，以氮化硼納米
片為催化劑載體，將鎢酸鉍負載于氮化硼納米片上，其中氮化硼納米片和鎢
酸鉍的摩爾比為1：0.01～0.6。
2.一種鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料的制備方法，其特征在于，將
五水硝酸鉍溶解于濃度為10％的硝酸溶液，然后加入氮化硼納米片和鎢酸鈉
得到混合溶液，將混合溶液超聲攪拌均勻，于80～100℃水浴蒸干后置于馬
弗爐中300～600℃處理0.5～5h，得到鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料的制備方
法，其特征在于，五水硝酸鉍和硝酸的質(zhì)量比為1：40～100。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料的制備方
法，其特征在于，氮化硼納米片、五水硝酸鉍的摩爾比為1：0.01～0.6。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎢酸鉍修飾氮化硼納米片復合材料的制備方
法，其特征在于，五水硝酸鉍和鎢酸鈉的摩爾比為2...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李軍奇，劉輝，何選盟，朱振峰，
申請(專利權(quán))人：陜西科技大學，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西;61
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