本申請(qing)涉(she)(she)及(ji)(ji)光催化劑領域，具體(ti)涉(she)(she)及(ji)(ji)一種氧化鐵/鐵酸鉍異質結(jie)材料及(ji)(ji)該材料的制備方法。

背景技術：

1、鐵酸鉍(bi)(bifeo3)是典型(xing)的(de)(de)具有(you)鈣(gai)鈦礦(kuang)結(jie)構的(de)(de)鐵電材料，因(yin)其(qi)具有(you)較窄的(de)(de)禁帶寬(kuan)度(du)，在可(ke)見光(guang)范圍(wei)和(he)(he)附近有(you)顯著的(de)(de)光(guang)伏效(xiao)應，特別是因(yin)其(qi)價(jia)帶頂部電位比o2/h2o(1.23vvs.nhe)的(de)(de)電位更正，因(yin)此在光(guang)催化(hua)水(shui)氧化(hua)領域表現(xian)出巨大的(de)(de)潛力。然(ran)而，目前的(de)(de)bifeo3材料在使用時(shi)存在光(guang)生電荷難以(yi)有(you)效(xiao)分離和(he)(he)遷移，催化(hua)效(xiao)率偏低的(de)(de)不足。

技術實現思路

1、有鑒于(yu)此，本申請提供了一種氧化(hua)(hua)鐵(tie)/鐵(tie)酸鉍(bi)(bi)異質結材料(liao)的(de)制(zhi)備方(fang)法(fa)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)制(zhi)備方(fang)法(fa)包括：將鉍(bi)(bi)源(yuan)化(hua)(hua)合(he)(he)物、鐵(tie)源(yuan)化(hua)(hua)合(he)(he)物和酸溶(rong)液(ye)(ye)混(hun)(hun)(hun)合(he)(he)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)鉍(bi)(bi)源(yuan)化(hua)(hua)合(he)(he)物中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)鉍(bi)(bi)與(yu)(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)鐵(tie)源(yuan)化(hua)(hua)合(he)(he)物中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)鐵(tie)的(de)摩爾比為(wei)(wei)1:2至1.5:1，得(de)到(dao)第一混(hun)(hun)(hun)合(he)(he)溶(rong)液(ye)(ye)；提供濃(nong)度為(wei)(wei)2m～8m的(de)堿(jian)溶(rong)液(ye)(ye)，將所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)第一混(hun)(hun)(hun)合(he)(he)溶(rong)液(ye)(ye)與(yu)(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)堿(jian)溶(rong)液(ye)(ye)混(hun)(hun)(hun)合(he)(he)，使所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)鉍(bi)(bi)源(yuan)化(hua)(hua)合(he)(he)物中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)鉍(bi)(bi)與(yu)(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)鐵(tie)源(yuan)化(hua)(hua)合(he)(he)物中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)鐵(tie)分別形(xing)成氫氧化(hua)(hua)鉍(bi)(bi)和氫氧化(hua)(hua)鐵(tie)，得(de)到(dao)第二混(hun)(hun)(hun)合(he)(he)溶(rong)液(ye)(ye)；使用微波(bo)輔助所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)第二混(hun)(hun)(hun)合(he)(he)溶(rong)液(ye)(ye)進(jin)行(xing)水(shui)熱反應，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)水(shui)熱反應的(de)溫度為(wei)(wei)140～180℃，時間為(wei)(wei)30～50min，得(de)到(dao)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)間產物；將所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)間產物進(jin)行(xing)洗滌、干(gan)燥，得(de)到(dao)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)氧化(hua)(hua)鐵(tie)/鐵(tie)酸鉍(bi)(bi)異質結材料(liao)。

2、在一(yi)些可能的(de)實現方式中，所(suo)述鉍(bi)源化合(he)(he)物選自(zi)硝酸(suan)鉍(bi)及其(qi)水(shui)(shui)合(he)(he)物、硫酸(suan)鉍(bi)及其(qi)水(shui)(shui)合(he)(he)物和乙酸(suan)鉍(bi)及其(qi)水(shui)(shui)合(he)(he)物中的(de)一(yi)種(zhong)或多種(zhong)。

3、在一些可能(neng)的實現(xian)方式中(zhong)，所述鐵(tie)源化(hua)合物選自(zi)硝(xiao)酸鐵(tie)及其(qi)水合物、硫酸鐵(tie)及其(qi)水合物和乙酸鐵(tie)及其(qi)水合物中(zhong)的一種或多(duo)種。

4、在一些可(ke)能的實現方式中，所述酸溶液包含硝酸。

5、在(zai)一些可能(neng)的(de)實現方式(shi)中，所述(shu)堿(jian)溶液的(de)溫度為25～30℃。

6、在一些(xie)可能的(de)(de)實現方式(shi)中，所(suo)述堿溶液選(xuan)自氫氧化(hua)鉀(jia)和氫氧化(hua)鈉中的(de)(de)其(qi)中一種。

7、在(zai)一些可能的實(shi)現方式中，在(zai)將所述第一混(hun)合(he)溶液與堿溶液混(hun)合(he)之后(hou)，還進行攪拌，所述攪拌的時間(jian)為1～6h。

8、在一些可能(neng)的(de)實現(xian)方式中，所述干燥的(de)溫度為50～80℃，時間為6～24h。

9、本申請還提(ti)供一種氧(yang)化鐵(tie)/鐵(tie)酸鉍異(yi)質結材料，由(you)所述(shu)制備(bei)方(fang)法制備(bei)得到。

10、本(ben)申請(qing)通過控制鉍源化(hua)合(he)(he)物和鐵(tie)(tie)(tie)源化(hua)合(he)(he)物的(de)(de)比例、堿溶(rong)(rong)液的(de)(de)濃(nong)度、水熱(re)反應溫度和反應時(shi)(shi)(shi)間，使合(he)(he)成鐵(tie)(tie)(tie)酸(suan)(suan)鉍的(de)(de)同時(shi)(shi)(shi)，氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)在鐵(tie)(tie)(tie)酸(suan)(suan)鉍表(biao)面(mian)原位生(sheng)長(chang)(chang)，實現氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)/鐵(tie)(tie)(tie)酸(suan)(suan)鉍異質結的(de)(de)構筑；本(ben)申請(qing)還通過微波快速(su)地升溫達到材(cai)料(liao)結晶、生(sheng)長(chang)(chang)所需的(de)(de)溫度，可以在短(duan)時(shi)(shi)(shi)間內(nei)制得異質結，相比傳統(tong)水熱(re)法(fa)制取的(de)(de)耗(hao)時(shi)(shi)(shi)長(chang)(chang)、安全(quan)系(xi)數低(di)與(yu)溶(rong)(rong)膠(jiao)凝膠(jiao)法(fa)的(de)(de)工藝(yi)時(shi)(shi)(shi)間長(chang)(chang)、操作復雜等(deng)方面(mian)的(de)(de)缺陷(xian)，微波輔助進行的(de)(de)水熱(re)反應構建(jian)氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)/鐵(tie)(tie)(tie)酸(suan)(suan)鉍異質結的(de)(de)過程迅速(su)高效，避免因(yin)受熱(re)不均引起(qi)的(de)(de)晶體生(sheng)長(chang)(chang)紊亂(luan)、大小不一，節省時(shi)(shi)(shi)間成本(ben)與(yu)經濟投入，降(jiang)低(di)能(neng)源損耗(hao)。所得的(de)(de)異質結的(de)(de)界面(mian)間原子(zi)形成良好接(jie)觸，更有利于促進電荷傳輸，進一步提升了復合(he)(he)材(cai)料(liao)的(de)(de)相關性能(neng)，可應用于光催(cui)化(hua)水解(jie)產(chan)氧(yang)、有機污染物降(jiang)解(jie)以及有機合(he)(he)成作為光催(cui)化(hua)劑的(de)(de)應用。

1.一種氧(yang)化鐵/鐵酸鉍異質(zhi)結(jie)材(cai)料(liao)的制(zhi)備(bei)方(fang)法，其特征在于，所述(shu)制(zhi)備(bei)方(fang)法包括：

2.如權利(li)要求1所述的(de)制備方法，其(qi)特征在于，所述鉍源化合物(wu)選自(zi)硝酸鉍及其(qi)水(shui)合物(wu)、硫酸鉍及其(qi)水(shui)合物(wu)和乙酸鉍及其(qi)水(shui)合物(wu)中的(de)一種或多種。

3.如權利要求1所(suo)述(shu)的(de)制備方法，其特征在(zai)于，所(suo)述(shu)鐵(tie)源(yuan)化合(he)(he)物選自硝酸(suan)鐵(tie)及其水合(he)(he)物、硫酸(suan)鐵(tie)及其水合(he)(he)物和乙酸(suan)鐵(tie)及其水合(he)(he)物中的(de)一種或多種。

4.如(ru)權利要求1所述(shu)的(de)制(zhi)備方(fang)法，其特(te)征在于，所述(shu)酸溶液包含硝酸。

5.如權利要求1所述(shu)的(de)制備方法，其特征在于，所述(shu)堿(jian)溶液的(de)溫(wen)度為25～30℃。

6.如權利(li)要求1所述(shu)的(de)制備方法，其特(te)征在于，所述(shu)堿溶(rong)液選自氫(qing)氧化鉀和氫(qing)氧化鈉中(zhong)的(de)其中(zhong)一(yi)種。

7.如(ru)權利(li)要(yao)求1所(suo)(suo)(suo)述(shu)的(de)制備(bei)方法，其特征在(zai)于，在(zai)將所(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)一(yi)混(hun)合溶(rong)(rong)液與堿(jian)溶(rong)(rong)液混(hun)合之后，還進行(xing)攪拌，所(suo)(suo)(suo)述(shu)攪拌的(de)時間為1～6h。

8.如權利要求1所述的(de)制備方法，其特征在于，所述干燥(zao)的(de)溫度為50～80℃，時(shi)間為6～24h。

9.一種氧(yang)化鐵(tie)/鐵(tie)酸鉍異(yi)質(zhi)結(jie)(jie)材(cai)料，其(qi)特征在(zai)于，所(suo)(suo)述(shu)氧(yang)化鐵(tie)/鐵(tie)酸鉍異(yi)質(zhi)結(jie)(jie)材(cai)料由權利要求1-8任一項所(suo)(suo)述(shu)的制(zhi)備(bei)(bei)方(fang)法制(zhi)備(bei)(bei)得到。