[发明专利]一种Bi2

说明书

本发明公开了一种Bi₂MoO₆量子点及其制备方法和应用，属于量子点技术领域。本发明方法如下：将五水合硝酸铋和油酸钠分散于水中，充分搅拌；然后加入钼酸钠，继续搅拌混合均匀，转移到具有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，水热反应，反应结束后，离心收集沉淀，分别用水和乙醇离心洗涤三次，经过干燥得到Bi₂MoO₆量子点，用作光催化剂。本发明制备的Bi₂MoO₆量子点尺寸小，催化性能高，该制备方法具有制备方法简单，易于工业化生产等优点。

技术领域

本发明属于量子点的技术领域；具体涉及一种Bi₂MoO₆量子点及其制备方法。

背景技术

随着工业活动的迅速发展，环境污染已成为全球性的挑战。为了解决这些问题，迫切需要开发可再生的、环境友好的环境污染修复技术。在众多被提出的技术中，半导体光催化技术因其直接利用太阳能降解有害污染物和制氢的能力而受到全世界的广泛关注。二氧化钛(TiO₂)是应用最广泛的一种研究了光催化剂体系。然而，由于TiO₂的能带隙较大(3.0-3.2eV)，仅吸收紫外区(约5％)，对太阳光谱中的可见光(约45％)几乎没有反应。因此，开发利用可见光的高效光催化剂是目前光催化剂研究领域的研究热点。

近年来，铋基半导体作为典型的可见光响应型光催化剂受到了广泛的关注。Bi₂MoO₆是一种典型的Aurivillius结构半导体，具有良好的化学稳定性、适当的带隙和光活性。Bi₂MoO₆由氧共享[Bi₂O₂]²⁺基团和钙钛矿型[MO₄]^2-层组成。这种特殊的层状结构具有内电场，可以保证光生电荷的快速分离。因此，Bi₂MoO₆是一种很有前途的半导体材料，可以提高太阳能的光催化利用。通常，光催化剂的光催化性能很大程度上取决于其形貌和结构。因此，制备具有理想结构的纳米材料对获得良好的光催化性能具有重要意义。目前，不同形貌包括空心球状、分级介孔团簇、微米花等结构的Bi₂MoO₆半导体都已经制备成功，这些文章指出提高半导体的比表面积可有效增强光催化剂与底物间的相互作用，从而提高光催化性能。

量子点具有超高比表面积，制备半导体量子点是提高半导体光催化性能的途径之一，但由于量子点的制备较难，目前Bi₂MoO₆量子点鲜有报道。

发明内容

本发明要解决Bi₂MoO₆量子点难制备，工艺复杂等技术问题。本发明提供了一种水热制备Bi₂MoO₆量子点的方法，具有操作简单、生产成本低、易于大规模工业化生产等优点。

本发明中一种Bi₂MoO₆量子点以五水合硝酸铋和钼酸钠为原料，以油酸钠作为表面活性剂，采用水热法制备而成的；具体是按下述步骤进行的：

步骤一、将五水合硝酸铋和油酸钠分散于水中，搅拌0.5h-1h。然后加入钼酸钠，继续搅拌1h-2h；

步骤二、然后水热反应，反应结束后离心分离收集沉淀物，分别用水和无水乙醇离心洗涤至少3次，干燥后得到Bi₂MoO₆量子点。

进一步限定，步骤一中五水合硝酸铋与钼酸钠的摩尔比为2:1。

进一步限定，步骤一中五水硝酸铋与油酸钠的摩尔比为1:(2-6)。

进一步限定，步骤一中五水合硝酸铋的摩尔与水的体积比为1mmol:(20-80)mL。