專利名稱：啞鈴狀釩酸鉍的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型光催化劑的制備方法，具體涉及一種可見光響應(yīng)型半導(dǎo)體光催化劑 鈴狀釩酸鉍的制備方法。
背景技術(shù)：
自從 1972 年 Fujishima 禾口 Honda (Fujishima A, Honda K. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode[J]. Nature, 1972, 238 : 37 38) 在n型半導(dǎo)體Ti02電極上發(fā)現(xiàn)了水的光電催化分解作用之后，在過去的近四十年中，半導(dǎo)體光催化過程由于可以光催化產(chǎn)氫和處理有機污染物引起了廣泛的關(guān)注。其中，在去除各種環(huán)境介質(zhì)中的難降解的污染物方面，半導(dǎo)體光催化劑表現(xiàn)出強氧化性、污染物礦化完全、 可直接利用太陽光等優(yōu)點。TiO2是被研究最透徹的半導(dǎo)體光催化劑，但由于TiA的禁帶寬度約為3. 2 eV，只能利用占太陽光中5%的紫外光，因此限制了其實際應(yīng)用。由于可見光(2>420nm)約占太陽光的50%，為了充分利用太陽光，光催化研究的重點和熱點已經(jīng)從紫外光催化轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽獯呋?。新的高效光催化劑例?CdS、WO3> CaBi2O4, SrTiO3> Na2Ti6O13^ BaTi4O9, ZrO2, Ta2O5 和BiVO4等不斷出現(xiàn)。其中BiVO4是一種可見光響應(yīng)型的新型光催化劑，其具有無毒、安全、 環(huán)保、獨特的晶體結(jié)構(gòu)和光催化活性高等優(yōu)點，是最具有發(fā)展前景的光催化劑之一。目前文獻報道的BiVO4主要以四方晶系白鎢礦型、四方晶系硅酸鋯型和單斜晶系變形白鎢礦型等3種晶型存在，其中單斜白鎢礦相的BiVO4 (也稱為單斜晶相的BiVO4)的能帶隙較窄，約為2. ^V，而具有較高的可見光催化活性。單斜晶相的BiVO4可以采用固相合成法、超聲化學(xué)合成法、水熱合成法(簡稱水熱法)、化學(xué)共沉淀法、微乳液法或離子熱合成法等合成技術(shù)制備，然而其中的固相合成法、超聲化學(xué)合成法、化學(xué)共沉淀法、微乳液法及離子熱合成法需要較高的反應(yīng)溫度，復(fù)雜的前處理或昂貴的原料，并且產(chǎn)品顆粒往往尺寸較大也不均勻。水熱合成法作為一種制備無機材料的可控方法顯示出極大的優(yōu)勢一步處理的便捷性使得水熱合成法既迅速又易于重復(fù)； 材料的尺寸、形貌和結(jié)構(gòu)可通過調(diào)節(jié)不同的水熱條件控制。張愛平等(張愛平，張進治.水熱法制備不同形貌和結(jié)構(gòu)的BiVO4粉末[J].物理學(xué)報，2009，58 (4):2336-2343.)利用水熱合成法，通過選擇不同的反應(yīng)原料比、反應(yīng)溫度、 反應(yīng)時間、PH值和加入不同的表面活性劑，制備出不同形貌和結(jié)構(gòu)的BiVO4粉末。其中，當(dāng)加入的表活劑為聚乙烯醇時，制得尺寸較小(約50 200nm)的顆粒；表活劑為十六烷基三甲基溴化銨時，導(dǎo)致較大顆粒(約3 μ m)和花狀團聚(團聚體尺寸約12 μ m)的生成；表活劑為聚乙烯吡咯烷酮時，所得產(chǎn)物為尺寸約8 μ m面包狀扁平的分散大顆粒。陳淵等(陳淵，周朝科等.BiV04m米片的水熱合成及可見光催化性能[J].中國有色金屬學(xué)報，2011，21 (7):1570-1579)以硝酸鉍和偏釩酸銨為原料，以乙二胺四乙酸(EDTA) 為絡(luò)合劑，水熱合成了單斜晶相的BiVO4納米片。中國專利文獻CN101746823 B (申請?zhí)?00910M3643. 8)公開了一種制備樹葉狀、管狀和八角花狀BiVO4的表面活性劑輔助水熱法，在攪拌條件下，按照硝酸鉍偏釩酸銨 硝酸三嵌段共聚物P123的摩爾比為1 1 10 0.034，將三嵌段共聚物P123、硝酸鉍和偏釩酸銨先后溶于2mol/L硝酸水溶液中，向上述混合液中滴加Hwt%氨水，調(diào)節(jié)溶液的 PH值至9，于釜中180°C處理6h，經(jīng)后處理得到單斜白鎢礦結(jié)構(gòu)的樹葉狀BiVO4微米粒子； 若調(diào)節(jié)溶液的PH值至10，其它步驟與上相同，得到單斜白鎢礦結(jié)構(gòu)的管狀BiVO4微米粒子； 若調(diào)節(jié)溶液的PH值至3，于釜中在80°C處理他，經(jīng)后處理得到單斜白鎢礦結(jié)構(gòu)的八角花狀 BiVO4微米粒子。中國專利文獻CN101717116 B (申請?zhí)?00910M3645. 7)公開了一種制備花狀BiVO4的表面活性劑輔助醇-水熱法，攪拌下向乙醇乙二醇濃HNO3的體積比為 12 12 1的混合液中加入表面活性劑氯代十六烷基吡啶，混勻后按照Bi (NO3)3 NH4VO3 HNO3的摩爾比為1 1 4，向溶液中加入Bi (NO3) 3·5Η20和NH4VO3，調(diào)節(jié)溶液pH 為3-7，經(jīng)水熱反應(yīng)及后處理得到單斜白鎢礦結(jié)構(gòu)的花狀BiVO4微米粒子。中國專利文獻CN101746825 B (申請?zhí)?00910M3646. 1)公開了一種制備橄欖球狀介孔BiVO4的有機溶劑-水熱法，攪拌下向體積比為5 5 1的乙醇乙二醇濃HNO3 的混合液中加入十二胺或加入油胺或加入油胺和油酸的混合液，混勻后加入Bi (NO3)3 ·5Η20 粉末和NH4VO3粉末，用氫氧化鈉醇溶液調(diào)節(jié)溶液pH為1. 5-3，經(jīng)水熱反應(yīng)及后處理得到單斜白鎢礦結(jié)構(gòu)的橄欖球狀多孔BiVO4微米粒子。但是迄今為止，未發(fā)現(xiàn)啞鈴狀釩酸鉍的具體制備方法的報道，因此有必要發(fā)展一種過程簡單、條件溫和、重復(fù)性好的啞鈴狀釩酸鉍的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種過程簡單、條件溫和、重復(fù)性好的 鈴狀釩酸鉍的制備方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種啞鈴狀BiVO4的制備方法，包括以下步驟 ①分別稱取Bi (NO3) 3 · 5Η20和NH4VO3后，將Bi (NO3) 3 · 5Η20和NH4VO3分別分散在含有
苯的水的混合分散介質(zhì)中而分別得到含有NH4VO3的混合液體和含有Bi (NO3)3的混合液體， 或者將Bi (NO3)3 ·5Η20和NH4VO3分別分散在含有苯和聚乙二醇的水的混合分散介質(zhì)中而分別得到含有NH4VO3的混合液體和含有Bi (NO3)3的混合液體。②在攪拌狀態(tài)下，將步驟①得到的含有NH4VO3的混合液體滴入步驟①得到的具有相同混合分散介質(zhì)的含有Bi (NO3) 3的混合液體中，繼續(xù)攪拌混勻得到反應(yīng)液。③將步驟②得到的反應(yīng)液加入到有聚四氟襯底的反應(yīng)釜中，在密封狀態(tài)下于 165°C 175°C的溫度中進行生成BiVO4的水熱反應(yīng)2 30h，而使反應(yīng)完全。④將步驟③得到的反應(yīng)后的物料冷卻至室溫，然后，依次進行抽濾、洗滌、干燥從而得到啞鈴狀BiVO4粉末成品。上述步驟①中，所稱取的Bi (NO3) 3 · 5H20與NH4VO3的摩爾比為1 (1 1. 1 )。上述步驟①中，所述含有苯的水的混合分散介質(zhì)中苯的體積百分濃度為0. 01% 0. 05%。上述步驟①中，所述含有苯和聚乙二醇的水的混合分散介質(zhì)中，苯的體積百分濃度為0. 05% 0. 1%，聚乙二醇的濃度為0. 05wt% 0. lwt%o
上述步驟①中，分散NH4VO3時，將NH4VO3加入含有苯的水的分散介質(zhì)中后，或者將 NH4VO3加入含有苯和聚乙二醇的水的分散介質(zhì)中后，將物料水浴加熱至80°C 95°C而使得 NH4VO3 分散。上述步驟②中，在攪拌狀態(tài)下將含有NH4VO3的混合液體滴入含有Bi (NO3)3的混合液體中后，繼續(xù)攪拌50 80min。上述步驟④中，將物料冷卻至室溫的方法是在不開蓋的狀態(tài)下，將反應(yīng)釜置于水龍頭下用水沖淋，直至釜內(nèi)物料降至室溫，然后開反應(yīng)釜，再進行后續(xù)操作。上述步驟④中，所得粉末的晶體結(jié)構(gòu)為單斜晶系白鎢礦型結(jié)構(gòu)，所得粉末的粒子為 鈴狀，并且所述 鈴狀粒子的兩端頭部均為花椰菜形；顆粒的長度為5 12 μ m，頭部最大寬度為3 7 μ m，腰部寬度為3 5 μ m。本發(fā)明具有積極的效果(1)本發(fā)明以苯為模板劑，制得具有明顯 鈴狀結(jié)構(gòu)的釩酸鉍粉體，并且所述 鈴狀顆粒的 鈴頭為花椰菜形。(2)本發(fā)明的制備方法對產(chǎn)物的形貌和晶相可控，工藝簡單，條件溫和并且重復(fù)性好。


圖1為實施例1制備的BiVO4晶體的X射線衍射圖譜(XRD衍射圖譜)，其中縱坐標(biāo)為衍射峰強度(intensity)，橫坐標(biāo)為掃描角度(2 θ )，XRD衍射圖譜下同；
圖2為實施例1制備的BiVO4晶體的掃描電子顯微鏡(SEM)照片； 圖3為實施例2制備的BiVO4晶體的XRD衍射圖譜； 圖4為實施例2制備的BiVO4晶體的SEM照片； 圖5為實施例3制備的BiVO4晶體的SEM照片； 圖6為實施例4制備的BiVO4晶體的SEM照片； 圖7為實施例5制備的BiVO4晶體的XRD衍射圖譜； 圖8為實施例5制備的BiVO4晶體的SEM照片； 圖9為實施例6制備的BiVO4晶體的XRD衍射圖譜； 圖10為實施例6制備的BiVO4晶體的SEM照片； 圖11為實施例7制備的BiVO4晶體的SEM照片； 圖12為實施例8制備的BiVO4晶體的SEM照片； 圖13為實施例9制備的BiVO4晶體的SEM照片。
具體實施例方式(實施例1)
本實施例制備啞鈴狀BiVO4的方法具有如下步驟
①稱取 20. 0205g (0. OOlmol)聚乙二醇 20000 (以下簡稱 PEG-20000，CAS 號為 25322-68-3)的白色固體粉末加入到盛有200 mL水的燒杯中，磁力攪拌至PEG-20000分散均勻；再量取12mL苯加入上述聚乙二醇的水的混合液體中，在磁力攪拌下混合均勻得到乳濁液。將該乳濁液作為混合分散介質(zhì)均勻分成2份，在其中的一份中加入10. 1550g (0. 0209mol)的作為分散物質(zhì)的硝酸鉍Bi (NO3)3 ·5Η20的無色結(jié)晶顆粒，磁力攪拌至分散均勻，而得到含有Bi (NO3) 3的混合液體；另一份中加入2. 6348g (0. 0225mol)的作為分散物質(zhì)的偏釩酸銨NH4VO3的白色結(jié)晶顆粒，水浴加熱至95°C使其分散均勻，而得到含有NH4VO3的混合液體。②在攪拌狀態(tài)下將步驟①得到的含有NH4VO3的混合液體用滴管滴入盛有步驟① 得到的Bi (NO3) 3的混合液體的燒杯里，加畢繼續(xù)攪拌60 min得到反應(yīng)液。③將步驟②得到的反應(yīng)液加入到有聚四氟乙烯襯底的反應(yīng)釜中，反應(yīng)液在反應(yīng)釜內(nèi)的體積填充度為75%，在反應(yīng)釜密閉的狀態(tài)下，使反應(yīng)釜中的物料在處于170°C的溫度中進行生成BiVO4的水熱反應(yīng)，水熱反應(yīng)的時間為3h，而使得反應(yīng)完全。④反應(yīng)結(jié)束后，取出步驟③的反應(yīng)釜，在不開蓋的狀態(tài)下將其置于自來水龍頭下用自來水沖淋反應(yīng)釜的外表面，直至釜內(nèi)物料降至室溫；然后打開反應(yīng)釜，將從釜內(nèi)取出的固液混合物料抽濾后得到固體，再用去離子水洗滌10次，洗滌后的產(chǎn)物在空氣氛圍50°C下干燥。得到黃色的BiVO4粉末6. 5302g,產(chǎn)率96. 30%。產(chǎn)物組成表征在D8-XRD型(德國BRUKER公司生產(chǎn))X射線衍射儀上完成，Cu靶Ka 輻射(λ=0. lM056nm)，掃描速度1.0° /min，廣角衍射測量范圍0 90°。形貌和粒度的觀測在S-3400NII型(日本Hitachi公司生產(chǎn))掃描電子顯微鏡 (SEM)下進行。圖1為獲得的產(chǎn)物的X射線粉末衍射圖，本實施例合成的財￥04在18.93°、 28. 96° ,40. 08°和53. 56°位置處出現(xiàn)了較強的衍射峰，與BiVO4的XRD標(biāo)準(zhǔn)卡(JCPDF NO. 14-0668)吻合，說明產(chǎn)物屬于單斜晶系白鎢礦型結(jié)構(gòu)，其晶胞參數(shù)為a=0.5195nm， b=l. 1701nm,c=0. 5092nm, β =90. 38°。其他位置的衍射峰強度較弱，沒有出現(xiàn)其它雜質(zhì)相， 說明樣品的純度較高。產(chǎn)物的SEM結(jié)果見圖2，產(chǎn)物具有比較均一的形貌，分散性好。粉末的SEM照片顯示粒子為 鈴狀，并且所述 鈴狀粒子的兩端頭部均為花椰菜形。顆粒的長度為7 8 μ m， 頭部最大寬度為5 6 μ m，腰部寬度為4 μ m。為了檢驗本實施例制備的BiVO4的光催化性能，對其進行光催化降解亞甲基藍的試驗光催化反應(yīng)在圓柱形玻璃反應(yīng)器中進行，以300 W氙燈作為光源，光源距液面20cm; 在反應(yīng)容器下方加磁力攪拌，使溶液充分混合，保持濃度和溫度均勻一致，催化劑BiVO4用量為4 g/L、亞甲基藍初始濃度為20 mg/L，光催化池后經(jīng)檢測，亞甲基藍濃度為1. 07mg/ L，亞甲基藍的光催化降解率達到94. 63%。(實施例2)
本實施例制備BiVO4的方法其余與實施例1相同，不同之處在于步驟③中，反應(yīng)液在 170°C下進行水熱反應(yīng)的時間為6小時。產(chǎn)物的X射線粉末衍射圖譜見圖3，在18. 93°、28. 96°、39. 90°和53. 38°位置處出現(xiàn)了較強的衍射峰，與BiVO4的XRD標(biāo)準(zhǔn)卡(JCPDF NO. 14-0668)吻合，說明產(chǎn)物屬于單斜晶系白鎢礦型結(jié)構(gòu)，其晶胞參數(shù)為a=0. 5195nm，b=l. 1701nm，c=0. 5092nm, β =90. 38°。 其他位置的衍射峰強度較弱，沒有出現(xiàn)其它雜質(zhì)相，說明樣品的純度較高。產(chǎn)物的SEM照片見圖4，產(chǎn)物具有比較均一的形貌，分散性好。粉末的SEM照片顯示粒子為 鈴狀，并且所述 鈴狀粒子的兩端頭部均為花椰菜形。顆粒的長度為7 8 μ m， 頭部最大寬度為5 6 μ m，腰部寬度為4 μ m。(產(chǎn)物分析所用儀器及條件與實施例1相同， 下同。)按照實施例1所述的方法檢測所合成BiVO4的催化性能，對亞甲基藍的光催化降解率為 90. 27%。(實施例3)
本實施例制備BiVO4的方法其余與實施例1相同，不同之處在于步驟③中，反應(yīng)液在 170°C下進行水熱反應(yīng)的時間為16小時。產(chǎn)物的SEM照片見圖5，粉末的SEM照片顯示粒子為啞鈴狀，并且所述啞鈴狀粒子的兩端頭部均為花椰菜形。顆粒的長度為6 12 μ m，頭部最大寬度為3 7 μ m，腰部寬度為3 6 μ m。按照實施例1所述的方法檢測所合成BiVO4的催化性能，對亞甲基藍的光催化降解率為91. 36%ο(實施例4)
本實施例制備BiVO4的方法其余與實施例1相同，不同之處在于步驟③中，反應(yīng)液在 170°C下進行水熱反應(yīng)的時間為20小時。產(chǎn)物的SEM照片見圖6，粉末的SEM照片顯示粒子為啞鈴狀，并且所述啞鈴狀粒子的兩端頭部均為花椰菜形。顆粒的長度為7 8 μ m，頭部最大寬度為5 6 μ m，腰部寬度為 4 μ m0按照實施例1所述的方法檢測所合成BiVO4的催化性能，對亞甲基藍的光催化降解率為87. 68%ο(實施例5)
本實施例制備啞鈴狀BiVO4的方法如下
①量取6mL苯加入到盛有300 mL水的燒杯中，磁力攪拌形成均勻的乳濁液。將該乳濁液作為混合分散介質(zhì)均勻分成2份，向其中的一份中加入10. 4964g (0. 0216mol)的作為分散物質(zhì)的硝酸鉍Bi (NO3)3 · 5H20的無色結(jié)晶顆粒，磁力攪拌至分散均勻，而得到含有 Bi(NO3)3的混合液體；另一份中加入2. 6428g (0. 0226mol)的作為分散物質(zhì)的偏釩酸銨 NH4VO3的白色結(jié)晶顆粒，水浴加熱至85°C使其分散均勻，而得到含有NH4VO3的混合液體。②在攪拌狀態(tài)下將步驟①得到的NH4VO3的混合液體用滴管滴入盛有步驟①得到的Bi (NO3) 3的混合液體的燒杯里，加畢攪拌60 min而得到反應(yīng)液。③將步驟②得到的反應(yīng)液抽濾，抽濾后得到的固體用去離子水水洗滌10次，在空氣氛圍50°C下干燥。產(chǎn)物的X射線粉末衍射圖譜見圖7，經(jīng)過XRD分析，產(chǎn)品的結(jié)晶度較低，只出現(xiàn)了一個主峰，說明晶化時間不夠。產(chǎn)物的SEM照片見圖8，SEM結(jié)果照片顯示產(chǎn)品已經(jīng)初步出現(xiàn)由花椰菜形頭部組成的啞鈴狀BiVO4的雛形。(實施例6)
本實施例制備BiVO4的方法其余與實施例5相同，不同之處在于 步驟③中，將步驟②得到的反應(yīng)液加入到有聚四氟乙烯襯底的反應(yīng)釜中，反應(yīng)液在反應(yīng)釜內(nèi)的體積填充度為75%，在反應(yīng)釜密閉的狀態(tài)下，使反應(yīng)釜中的物料在處于170°C的溫度中進行生成BiVO4的水熱反應(yīng)，水熱反應(yīng)的時間為5h，而使得反應(yīng)完全。還包括的步驟④，反應(yīng)結(jié)束后，取出步驟③的反應(yīng)釜，在不開蓋的狀態(tài)下將其置于自來水龍頭下用自來水沖淋反應(yīng)釜的外表面，直至釜內(nèi)物料降至室溫；然后打開反應(yīng)釜，將從釜內(nèi)取出的固液混合物料抽濾后得到固體，再用去離子水洗滌10次，洗滌后的產(chǎn)物在空氣氛圍50°C下干燥。得到黃色的BiVO4粉末6. 3567g，產(chǎn)率90. 69%。產(chǎn)物的XRD檢測顯示產(chǎn)物屬于單斜晶系白鎢礦型結(jié)構(gòu)。產(chǎn)物的SEM結(jié)果見圖10，產(chǎn)物具有比較均一的形貌，分散性好。粉末的SEM照片顯示粒子為 鈴狀，并且所述 鈴狀粒子的兩端頭部均為花椰菜形。顆粒的長度為5 6 μ m， 頭部最大寬度為3 4 μ m，腰部寬度為2 3 μ m。按照實施例1所述的方法檢測所合成BiVO4的催化性能，對亞甲基藍的光催化降解率為93. 36%ο(實施例7)
本實施例制備BiVO4的方法其余與實施例6相同，不同之處在于步驟③中，反應(yīng)液在 170°C下進行水熱反應(yīng)的時間為7小時。產(chǎn)物的XRD檢測顯示產(chǎn)物屬于單斜晶系白鎢礦型結(jié)構(gòu)。產(chǎn)物的SEM結(jié)果見圖11，產(chǎn)物具有比較均一的形貌，分散性好。粉末的SEM照片顯示粒子為 鈴狀，并且所述 鈴狀粒子的兩端頭部均為花椰菜形。顆粒的長度為6 8 μ m， 頭部最大寬度為4 6 μ m，腰部寬度為4 5 μ m。按照實施例1所述的方法檢測所合成BiVO4的催化性能，對亞甲基藍的光催化降解率為91. 17%。(實施例8)
本實施例制備BiVO4的方法其余與實施例6相同，不同之處在于步驟③中，反應(yīng)液在 170°C下進行水熱反應(yīng)的時間為21小時。產(chǎn)物的XRD檢測顯示產(chǎn)物屬于單斜晶系白鎢礦型結(jié)構(gòu)。產(chǎn)物的SEM結(jié)果見圖12，粉末的SEM照片顯示粒子大部為啞鈴狀，還出現(xiàn)了少量的樹狀粒子。其中 鈴狀顆粒的長度為6 8 μ m，頭部最大寬度為4 6 μ m，腰部寬度為 4 5 μ m0按照實施例1所述的方法檢測所合成BiVO4的催化性能，對亞甲基藍的光催化降解率為89. 21%。(實施例9)
本實施例制備BiVO4的方法其余與實施例6相同，不同之處在于步驟③中，反應(yīng)液在 170°C下進行水熱反應(yīng)的時間為22小時。產(chǎn)物的XRD檢測顯示產(chǎn)物屬于單斜晶系白鎢礦型結(jié)構(gòu)。產(chǎn)物的SEM結(jié)果見圖13，產(chǎn)物具有比較均一的形貌，分散性好。粉末的SEM照片顯示粒子為 鈴狀，并且所述 鈴狀粒子的兩端頭部均為花椰菜形。顆粒的長度為5 μ m，頭部最大寬度為4 μ m，腰部寬度為3 μ m。按照實施例1所述的方法檢測所合成BiVO4的催化性能，對亞甲基藍的光催化降解率為87. 36%ο
權(quán)利要求
1.一種啞鈴狀釩酸鉍的制備方法，其特征在于包括以下步驟①分別稱取Bi(NO3) 3 · 5H20和NH4VO3后，將Bi (NO3) 3 · 5H20和NH4VO3分別分散在含有苯的水的混合分散介質(zhì)中而分別得到含有NH4VO3的混合液體和含有Bi (NO3)3的混合液體， 或者將Bi (NO3)3 ·5Η20和NH4VO3分別分散在含有苯和聚乙二醇的水的混合分散介質(zhì)中而分別得到含有NH4VO3的混合液體和含有Bi (NO3)3的混合液體；②在攪拌狀態(tài)下，將步驟①得到的含有NH4VO3的混合液體滴入步驟①得到的具有相同混合分散介質(zhì)的含有Bi (NO3) 3的混合液體中，繼續(xù)攪拌混勻得到反應(yīng)液；③將步驟②得到的反應(yīng)液加入到有聚四氟襯底的反應(yīng)釜中，在密封狀態(tài)下，于165°C 175°C的溫度中進行生成BiVO4的水熱反應(yīng)2 30h，而使反應(yīng)完全；④將步驟③得到的反應(yīng)后的物料冷卻至室溫，然后，依次進行抽濾、洗滌、干燥從而得到啞鈴狀BiVO4粉末成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 鈴狀釩酸鉍的制備方法，其特征在于步驟①中，所稱取的 Bi(NO3)3 · 5H20 與 NH4VO3 的摩爾比為 1 (1 1.1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 鈴狀釩酸鉍的制備方法，其特征在于步驟①中，所述含有苯的水的混合分散介質(zhì)中苯的體積百分濃度為0. 01% 0. 05%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 鈴狀釩酸鉍的制備方法，其特征在于步驟①中，所述含有苯和聚乙二醇的水的混合分散介質(zhì)中，苯的體積百分濃度為0. 05% 0. 1%，聚乙二醇的濃度為 0. 05wt% 0. lwt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 鈴狀釩酸鉍的制備方法，其特征在于步驟①中，分散 NH4VO3時，將NH4VO3加入含有苯的水的分散介質(zhì)中后，或者將NH4VO3加入含有苯和聚乙二醇的水的分散介質(zhì)中后，將物料水浴加熱至80°C 95°C而使得NH4VO3分散。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 鈴狀釩酸鉍的制備方法，其特征在于步驟②中，在攪拌狀態(tài)下將含有NH4VO3的混合液體滴入含有Bi (NO3) 3的混合液體中后，繼續(xù)攪拌50 80min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 鈴狀釩酸鉍的制備方法，其特征在于步驟④中，將物料冷卻至室溫的方法是在不開蓋的狀態(tài)下，將反應(yīng)釜置于水龍頭下用水沖淋，直至釜內(nèi)物料降至室溫，然后開反應(yīng)釜，再進行后續(xù)操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的 鈴狀釩酸鉍的制備方法，其特征在于步驟④中， 所得粉末的晶體結(jié)構(gòu)為單斜晶系白鎢礦型結(jié)構(gòu)，所得粉末的粒子為tt鈴狀，并且所述tt鈴狀粒子的兩端頭部均為花椰菜形；顆粒的長度為5 12 μ m，頭部最大寬度為3 7 μ m，腰部寬度為3 5μπι。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種啞鈴狀釩酸鉍的制備方法，將Bi(NO3)3·5H2O和NH4VO3分別加入到苯或苯和聚乙二醇的水溶液中，使其溶解；在攪拌狀態(tài)下將含有NH4VO3的混合溶液滴入盛有Bi(NO3)2溶液里，攪拌；將反應(yīng)液加入到有聚四氟襯底的反應(yīng)釜中，在165℃～175℃下水熱反應(yīng)2～30h使反應(yīng)完全；最后將反應(yīng)后的物料冷卻至室溫后，抽濾、洗滌、干燥從而得到啞鈴狀BiVO4粉末成品。本發(fā)明以苯為模板劑，制得具有明顯啞鈴狀結(jié)構(gòu)的釩酸鉍粉體，并且所述啞鈴狀顆粒的啞鈴頭為花椰菜形；本發(fā)明的制備方法對產(chǎn)物的形貌和晶相可控，工藝簡單，條件溫和并且重復(fù)性好。
文檔編號B01J23/22GK102491418SQ20111039232
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者關(guān)明云, 單萬建, 張春勇, 張繼振, 文穎頻, 朱炳龍, 舒莉, 鄭純智 申請人:江蘇技術(shù)師范學(xué)院