[发明专利]一种花瓣状纳米Bi(OH)3

说明书

本发明公开了一种花瓣状纳米Bi(OH)₃材料及其制备方法，该方法将装有19.5‑20.5ml 0.09‑0.11M五水硝酸铋的水溶液和2.5‑3.5ml 66‑69％硝酸溶液的顶部用鸡蛋壳膜封闭中间反应液中间容器倒置于装有39.5‑40.5ml 0.075‑0.15M碱性水溶液和4.5‑5.5ml聚乙二醇外部反应液的外部容器中老化后，得到絮凝沉淀Bi(OH)₃，经离心洗涤后，再放入干燥箱中55‑65℃干燥得到花瓣状纳米Bi(OH)₃。该方法操作简便，所得纳米Bi(OH)₃不仅具有特定的花瓣状形貌，且比表面积较高和粒径分布较窄。

技术领域

本发明涉及一种花瓣状纳米Bi(OH)₃材料及其制备方法。

背景技术

Bi(OH)₃材料的应用价值极高，在涂料添加剂、电容材料、电极材料以及催化剂等相关领域都有其应用的相关报道。为了进一步提高其使用性能，目前相关科研工作者对于Bi(OH)₃材料的开发思路更倾向于纳米级尺寸并保有特定形貌特征。这思路的产生原因最关键的一点是为了能够使材料获得足够大的比表面积，因为电容材料和催化剂材料使用性能与比表面积成正比。当前Bi(OH)₃制备方法主要有溶剂热法、化学沉淀法，这两种方法得到的产品形貌一般为纳米片，而且在粒径分布上一般来属于多分散，整体分布较宽，有时还会出现微米级次品。此外化学沉淀法后处理还需专门增加粉碎的步骤，属于高耗能、高污染的方法，这与当前追求绿色清洁的制备方法思路不符。

发明内容

本发明提供一种花瓣状纳米Bi(OH)₃材料及其制备方法。通过使用环境友好的生物模板材料----鸡蛋壳膜，采用软硬模板法制备了一种花瓣状 Bi(OH)₃纳米材料。整个制备过程操作简单，绿色清洁。所得产品性能优异，不仅能维持特殊纳米花瓣状结构，而且比表面积极高并具有一定的孔径分布，适宜作为超级电容器材料。

本发明的技术方案：

一种花瓣状纳米Bi(OH)₃材料及其制备方法，步骤如下，

(1)从蛋壳中剥离出鸡蛋壳膜：将鸡蛋壳浸泡于2.5-3.5M 66-69％盐酸水溶液中5.5-6.5小时，再取出用蒸馏水清洗2-3次，得到预处理的鸡蛋壳膜。

(2)中间容器的组装及中间反应液的制备：中间反应液是有 19.5-20.5ml 0.09-0.11M五水硝酸铋的水溶液和2.5-3.5ml 66-69％硝酸溶液组成放置于顶部用预处理的鸡蛋壳膜封闭的100ml小烧杯中组成中间容器。

(3)外部容器的组装及外部反应液的制备：外部反应液是有 39.5-40.5ml 0.075-0.15M碱性水溶液和4.5-5.5ml聚乙二醇组成放置于 250ml小烧杯中组成外部容器。

(4)将含有中间反应液的中间容器倒置放于含有外部反应液的外部容器中，老化时间后底部溶液中出现絮凝沉淀Bi(OH)₃。

(5)将底部溶液离心分离出絮凝沉淀Bi(OH)₃，用水冲洗2-3次，乙醇冲洗2-3次，再放入干燥箱中55-65℃干燥得到花瓣状Bi(OH)₃。

所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氨水水溶液。

所述老化时间为10分钟、20分钟或30分钟。

所述离心速度为5500-6000转/分钟。

所述聚乙二醇为聚乙二醇-400或聚乙二醇-6000。

本发明的有益效果：