[发明专利]一种高纯度亚稳相Bi2

说明书

本发明公开了一种高纯度亚稳定相Bisubgt;2/subgt;Osubgt;2/subgt;SiOsubgt;3/subgt;的制备方法。以乙醇和去离子水为介质，将原料及分散剂等充分混合后，配制获得前驱体溶液，水浴得到湿凝胶，并在一定温度下煅烧4h～6h后得到亚稳相Bisubgt;2/subgt;Osubgt;2/subgt;SiOsubgt;3/subgt;粉体，该方法工艺简单、设备易操作、成本低，且所得亚稳相Bisubgt;2/subgt;Osubgt;2/subgt;SiOsubgt;3/subgt;粉体纯度高，纯度可达98％以上。

技术领域

本发明属于光催化技术领域，特别涉及一种高纯度亚稳相Bi₂O₂SiO₃的制备方法。

背景技术

硅酸铋熔体中可以生长出的三种单晶中，Bi₂SiO₅是亚稳定相晶体，属正交晶系，点阵常数Z＝4，由孤立的[SiO₃]^2-链构成的，而这些[SiO₃]^2-链是由[Bi₂O₂]²⁺层来分隔开的，其中[Bi₂O₂]²⁺层是由[BiO₄]正方棱锥形成的二维网，[SiO₃]^2-链则是由[SiO₄]四面体形成的一维链；Bi₁₂SiO₂₀是稳定相晶体，属立方晶系，点阵常数其结构是由七配位的Bi-O多面体与其它相同的Bi-O多面体以及SiO₄四面体共角联接而成；此外还发现了在该体系中还存在一种新的亚稳定相晶体，被称为Bi₂O₂SiO₃，此晶相易与亚稳相Bi₂SiO₅混淆，难以获得纯相。纯相Bi₂O₂SiO₃的获得以及其光电性能如禁带宽度，价带位置等参数的确定和完善，有利于清晰硅酸铋体系中各晶体间的关系从而形成不同的异质结，为硅酸铋体系不同异质结的作用机理提供理论支撑。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高纯度亚稳相Bi₂O₂SiO₃的制备方法，在硅酸铋熔体体系中制备得到了高纯度亚稳定相Bi₂O₂SiO₃，并可用于其他光催化剂带隙的调控。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高纯度亚稳相Bi₂O₂SiO₃的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，称取2.5g～3.5g络合剂、2g～4g分散剂、2g～4g硝酸铋(铋源)、5g～7g正硅酸乙酯(硅源)作为原料，一次性加入盛有10mL的无水乙醇与3mL～9mL去离子的混合溶液中，搅拌溶解获得前驱体溶液；

步骤2，将前驱体液体在80～85℃下水浴，直至呈现固态的湿凝胶；

步骤3，将所得湿凝胶以5℃/min的升温速率升温至600～650℃，然后煅烧4～6h，得到高纯度亚稳相Bi₂O₂SiO₃粉体。

所述络合剂为柠檬酸，分散剂为聚乙二醇。

所述无水乙醇与去离子水的体积比为5:(2～4)。