一种三氧化二铋纳米球的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纳米材料技术领域，尤其涉及一种三氧化二铋纳米球的制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着工业化的进程，有机物污染带来的环境问题日益严重，光催化这个相对较新 的研宄领域正在尝试着解决这个问题。传统的光催化剂因为宽的禁带宽度只能在紫外光区 被激发，因此其应用受到了限制。三氧化二铋作为一种无毒、在水溶液中稳定的窄禁带宽度 的半导体，在可见光区表现了很高的光催化活性。
[0003] 目前，为了提高半导体光催化剂的光催化能力，许多有效的方法被广泛采用，例如 离子掺杂，金属沉积，表面超酸化，复合材料等。复合不同能级结构的半导体，使两种半导体 表面充分接触，形成异质结，提供了敏化半导体的带隙的可能性，两种半导体的能极差使一 种半导体光激发的载流子注入到另外一个半导体中，有效地抑制了电子和空穴的复合，能 提高光催化活性。另外，纳米材料的形貌和尺寸对材料的性能具有重要的影响，一般纳米尺 寸的材料具有高于微米尺寸材料的活性，同时球形的形貌，具有高比表面的特点，对于催化 反应有利，但现有技术方案中缺乏优异光催化能力的三氧化二铋纳米球。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种三氧化二铋纳米球的制备方法，所制备的纳米球具有 粒径均一、比表面积大的特点，且具有优异的光催化活性。
[0005] -种三氧化二铋纳米球的制备方法，所述方法包括：
[0006] 步骤1、取用lmol/L的硝酸溶液来溶解Bi (NO3) 3 · 5H20 ;
[0007] 步骤2、在搅拌溶解的过程中加入聚乙烯吡咯烷酮和乙二醇，并充分搅拌；
[0008] 步骤3、再加入一定量的尿素，使其充分溶解；
[0009] 步骤4、将混合溶液转入水热反应釜中，在设定温度下进行反应；
[0010] 步骤5、在反应结束后将所述反应釜冷却到室温，并用去离子洗涤多次，将洗涤好 的Bi2O3纳米球放入烘箱中烘干，即得到Bi 203纳米球粉末。
[0011] 在得到所述Bi2O3纳米球粉末之后，所述方法还包括：
[0012] 步骤6、配置一定浓度的乙酸铜的醇溶液，将所述Bi2O3纳米球粉末加入；
[0013] 步骤7、然后超声一个小时，使Bi2O3纳米球充分分散，并使乙酸铜的吸附完成；
[0014] 步骤8、再将Bi2O3纳米球离心分离，而后超声分散在氢氧化钠溶液中；
[0015] 步骤9、在混合溶液中逐滴加入葡萄糖溶液，还原吸附在Bi2O3纳米球表面的二价 铜，形成氧化亚铜；
[0016] 步骤10、离心分离所得氧化亚铜表面修饰的Bi2O3纳米球，并水洗后放入真空干燥 箱中干燥。
[0017] 在所述步骤1中：每10毫升硝酸溶液溶解Bi (NO3) 3 · 5H20的量为I. 3g。
[0018] 在所述步骤2中，每10毫升硝酸溶液中加入的聚乙烯吡咯烷酮为0. 3g，乙二醇为 50mL ；
[0019] 且在所述步骤3中，每10毫升硝酸溶液中加入的尿素为0. 16g。
[0020] 在所述步骤6中：每毫升乙酸铜的醇溶液中加入0. 04g的Bi2O3纳米球粉末。
[0021] 在所述步骤8中：所述氢氧化钠溶液的浓度是0. 2mol/L，用量是每克Bi2O3纳米球 采用41. 67mL的氢氧化钠溶液；
[0022] 在所述步骤9中：所述葡萄糖溶液的浓度是0. 2mol/L，用量是每克Bi2O3纳米球采 用41. 67mL的葡萄糖溶液。
[0023] 在所述步骤9中：当所述葡萄糖溶液加入时，保持反应温度为60°C，反应时间为10 分钟。
[0024] 在所述步骤10中：在真空干燥箱中的具体干燥时间为12小时，具体烘干温度为 60。。。
[0025] 由上述本发明提供的技术方案可以看出，该方法所制备的纳米球具有粒径均一、 比表面积大的特点，且具有优异的光催化活性。
【附图说明】
[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 附图。
[0027] 图1为本发明实施例所提供三氧化二铋纳米球的制备方法流程示意图；
[0028] 图2为本发明实施例所提供负载氧化亚铜到三氧化二铋纳米球表面的流程示意 图；
[0029] 图3所示为本发明实施例所提供的各种三氧化二铋纳米球在可见光下降解RhB的 光催化效果示意图。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合本发明实施例中的附图，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，都属于本发明的保护范围。
[0031] 本发明实施例将三氧化二铋纳米球与氧化亚铜复合起来，有效地提高了两者的光 催化能力。下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实 施例所提供三氧化二铋纳米球的制备方法流程示意图，所述方法包括：
[0032] 步骤1、取用lmol/L的硝酸溶液来溶解Bi (NO3) 3 · 5H20 ;
[0033] 在该步骤中，每10毫升硝酸溶液可以溶解Bi (NO3)3 · 5H20的量为I. 3g。
[0034] 步骤2、在搅拌溶解的过程中加入聚乙烯吡咯烷酮和乙二醇，并充分搅拌；
[0035] 在该步骤中，每10毫升硝酸溶液中加入的聚乙烯吡咯烷酮可以为0. 3g，乙二醇可 以为50mL ;
[0036] 而搅拌时间可以是30min左右。
[0037] 步骤3、再加入一定量的尿素，使其充分溶解；
[0038] 在该步骤中，每10毫升硝酸溶液中加入的尿素可以为0. 16g。
[0039] 步骤4、将混合溶液转入水热反应釜中，在设定温度下进行反应；
[0040] 在该步骤中，可以设定在150°C的温度下反应3h ;
[0041] 步骤5、在反应结束后将所述反应釜冷却到室温，并用去离子洗涤多次，将洗涤好 的Bi 2O3纳米球放入烘箱中烘干，即得到Bi 203纳米球粉末。
[0042] 在该步骤中，烘干温度可以为60°C。
[0043] 另外，在得到所述Bi2O3纳米球粉末之后，还可以进一步负载氧化亚铜到三氧