一种碳酸氧铋纳米材料及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及新材料制备技术领域，具体而言，涉及一种碳酸氧铋纳米材料及其制备方法和用途。

背景技术

碳酸氧铋(Bi

通常制备Bi

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种Bi

本发明的第二目的在于提供一种所述的Bi

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种Bi

在恒温恒湿的条件下，在二氧化碳和氧气的气氛条件下，纳米级的单质铋静置得到所述Bi

优选的，所述的Bi

在恒温恒湿的条件下，在空气的条件下，纳米级的单质铋静置得到所述Bi

优选的，所述恒温恒湿的温度范围为20～100℃，所述恒温恒湿的湿度范围为50％～100％。

优选的，所述恒温恒湿的温度范围为30～50℃，所述恒温恒湿的湿度范围为60％～80％。

优选的，所述静置的时间为6小时-20天，更优选的时间为12-24小时。

优选的，所述静置的过程中，盛放所述单质铋的容器为玻璃容器。

优选的，所述纳米级的单质铋的形状选自纳米颗粒、纳米片和纳米线中的一种或者几种的组合。

一种Bi

所述的Bi

优选的，所述有机污染物包括罗丹明B、甲基橙、亚甲基蓝和甲基蓝中的一种或者几种的组合。

所述的Bi

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明所提供的Bi

(2)本发明所提供的Bi

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为实施例1所制备的Bi

图2为实施例1所制备的Bi

图3为实施例2所制备的Bi

图4为实施例3所制备的Bi

图5为实施例2所制备的Bi

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明所提供的一种Bi

在恒温恒湿的条件下，在二氧化碳和氧气的气氛条件下，纳米级的单质铋静置的过程中与气体进行反应，得到所述Bi

在本发明一些优选的实施例中，对反应条件进行进一步简化，气体氛围可以直接为空气，在恒温恒湿的条件下，在空气的条件下，纳米级的单质铋静置得到所述Bi

在本发明一些优选的实施例中，所述恒温恒湿的温度范围为20～100℃(例如20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃)，所述恒温恒湿的湿度范围为50％～100％(例如50％、60％、70％、80％、90％、100％)。进一步对温度和湿度范围进行优选，所述恒温恒湿的温度范围为30～50℃，所述恒温恒湿的湿度范围为60％～80％。

在本发明一些优选的实施例中，静置需要足够的时间完成反应，所述静置的时间为6小时-20天(例如6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、24小时、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天、14天、15天、16天、17天、18天、19天、20天)，更优选的时间为12-24小时。

在本发明一些优选的实施例中，反应过程中避免单质铋与其他物质反应，盛放单质铋的器皿优选为玻璃容器。

在本发明一些优选的实施例中，所述纳米级的单质铋的形状选自纳米颗粒、纳米片和纳米线中的一种或者几种的组合，不同形状的单质制备的Bi

本发明所提供的一种Bi

所述的Bi

在本发明一些优选的实施例中，所述有机污染物包括但不限于罗丹明B、甲基橙、亚甲基蓝和甲基蓝中的一种或者几种的组合。

所述的Bi

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1

本实施例所提供的Bi

空气条件下，将铋纳米粉末均匀地铺在表面皿上，转移至恒温恒湿箱，调节温度至50℃、湿度至90％，放置24小时即可获得Bi

实施例1所提供的Bi

实施例1所提供的Bi

实施例2

本实施例所提供的Bi

空气条件下，将铋纳米片均匀地铺在表面皿上，转移至恒温恒湿箱，调节温度至50℃、湿度至90％，放置24小时即可获得Bi

实施例2所提供的Bi

实施例3

本实施例所提供的Bi

空气条件下，将铋纳米粉末均匀地铺在表面皿上，转移至恒温恒湿箱，调节温度至80℃、湿度至90％，放置24小时即可获得Bi

实施例3所提供的Bi

实施例4

本实施例所提供的Bi

空气条件下，将铋纳米片均匀地铺在表面皿上，转移至恒温恒湿箱，调节温度至20℃、湿度至50％，放置20天即可获得Bi

实施例5

本实施例所提供的Bi

空气条件下，将铋纳米片均匀地铺在表面皿上，转移至恒温恒湿箱，调节温度至100℃、湿度至100％，放置6小时即可获得Bi

实施例6

本实施例所提供的Bi

空气条件下，将铋纳米片均匀地铺在表面皿上，转移至恒温恒湿箱，调节温度至100℃、湿度至100％，放置6小时即可获得Bi

实施例7

本实施例所提供的Bi

空气条件下，将铋纳米片均匀地铺在表面皿上，转移至恒温恒湿箱，调节温度至40℃、湿度至60％，放置3天即可获得Bi

实施例8

本实施例所提供的Bi

空气条件下，将铋纳米片均匀地铺在表面皿上，转移至恒温恒湿箱，调节温度至80℃、湿度至80％，放置12小时即可获得Bi

实验例1超级电容器的制备

将实施例2所制备的Bi

如图5所示，该材料的放电电压平台很低，为-0.65V非常适合作为超级电容负极材料；在5A/g高电流密度下，比容量可达700F/g；500次循环后电极容量保持率仍高达91％，说明具有很好的循环稳定性。

实验例2对水中有机物的光催化实验

将实施例1-3所制备的Bi

反应条件为：常温常压，罗丹明B或者甲基蓝的处理量为100mL和10mg/L，所用光源为氙灯，功率为500W，照度为120klx，距离反应界面25cm，所发光为波长为200～800nm的模拟太阳光。降解过程中首先在避光条件下吸附10min，达到吸附平衡；随后打开光源，罗丹明B或者甲基蓝溶液进行光催化降解实验，20分钟后取样利用紫外-可见分光光度法对溶液中剩余待降解物的浓度进行分析并计算其降解率，结果如表1所示。

表1光催化实验结果

由此可见，实施例1-3所提供的Bi

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。