一種室溫固相化學法合成磷酸鉍納米粒子的方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種室溫固相化學法合成磷酸鉍納米粒子的制備方法，該方法通過使用廉價的原料：固體鉍鹽和固體磷酸鹽作為反應物，采用簡單的操作過程，在室溫下通過固相-固相直接化學反應合成磷酸鉍納米粒子。本發(fā)明提供的制備磷酸鉍納米粒子的方法成本低、操作簡便、時間短、易于實現(xiàn)大批量生產的特點，使本發(fā)明具有極為廣闊的應用前景。
【專利說明】一種室溫固相化學法合成磷酸鉍納米粒子的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種室溫固相化學法合成磷酸鉍納米粒子的方法。

【背景技術】
[0002]磷酸鉍(BiPO4)有三種晶型:單斜相、單斜相獨居石結構和六方相結構。三種晶型中，陽離子Bi3+與氧原子形成八配位結構，P 5+與氧原子四配位，Bi和P原子構成氧多面體間隔排列，其比例是1:1。根據(jù)Slater等人的報道，BiPO4不同晶相之間可以互相轉化，六方相結構81?04在300 0C以上即可轉化為獨居石結構的BiPO4，獨居石結構的81?04在600 0C以上即可轉化為單斜相的BiPO4,而單斜相的BiPO4在常溫下會緩慢的轉化為獨居石結構的BiP04。其中最穩(wěn)定的是獨居石結構的BiP04。
[0003]BiPO4自身是一種催化劑，它能促進很多有機化學反應的發(fā)生，比如將醇氧化成為醛，將氰水解成為氨基化合物，將丙烯氧化聚合成為苯等。此外，磷酸鉍還是一種具有很高光催化活性的新型非金屬含氧酸鹽催化劑，在紫外光照射下對有機物的降解具有比較好的效果。其光催化降解亞甲基藍和甲基橙的速率:獨居石型磷酸鉍 > 單斜磷酸鉍 > 六方磷酸秘。
[0004]目前，納米材料由于其小的粒子尺寸，大的比表面積展現(xiàn)出遠優(yōu)于本體材料的優(yōu)異特性。納米磷酸鉍的合成方法主要有水熱法、溶劑熱法、溶膠-凝膠法等，這些方法合成過程復雜，成本高，產率低。因此，選擇一種簡單易行的制備方法，制備磷酸鉍具有十分重要的意義。固相化學合成法不使用溶劑，具有高選擇性、高產率、工藝過程簡單等優(yōu)點，已經成為合成納米材料的一種重要方法。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種室溫固相化學法合成磷酸鉍納米粒子的制備方法，該方法通過使用廉價的原料，采用簡單的操作過程，經固相化學反應合成出磷酸鉍納米粒子。
[0006]本發(fā)明用固體鉍鹽和磷酸鹽作為反應物，在室溫下通過固相化學反應合成磷酸鉍納米粒子。
[0007]本發(fā)明所述的鉍鹽為硝酸鉍、硫酸鉍和氯化鉍中的一種或多種；磷酸鹽為磷酸銨、
磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸二氫銨和磷酸氫二銨中的一種或多種。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:以固相化學反應為基礎，采用廉價易得的原料，通過簡單的固相化學反應，制得磷酸鉍納米粒子。制備方法具有操作簡單，成本低，時間短，產品產率高，環(huán)境友好，易于實現(xiàn)大批量生產等特點，使得本發(fā)明具有極為廣闊的應用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明第一實施例制備的磷酸鉍的粉末X射線衍射圖譜。
[0010]圖2為本發(fā)明第一實施例制備的磷酸鉍納米材料的場發(fā)射掃描電子顯微鏡照片。

【具體實施方式】
[0011]下面結合具體的實施例對本發(fā)明作進一步闡述。這些實施例應理解為僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護范圍。在閱讀了本發(fā)明記載的內容之后，基于本發(fā)明的原理對本發(fā)明所做出的各種改動或修改同樣落入本發(fā)明權利要求書所限定的范圍。
[0012]實施例一:
準確稱量0.01 mo I硝酸鉍研細，再加入0.01 mo I磷酸銨后快速研磨，隨著研磨的進行，混合物由白色糊狀變?yōu)榘咨殸畹姆勰?，繼續(xù)研磨40 min確保反應的充分進行，產物用水、乙醇洗滌，得到磷酸鉍納米粒子。
[0013]實施例二:
準確稱量0.01 mo I硝酸鉍研細，再加入0.01 mo I磷酸鈉后快速研磨，隨著研磨的進行，混合物由白色糊狀變?yōu)榘咨殸畹姆勰?，繼續(xù)研磨40 min確保反應的充分進行，產物用水、乙醇洗滌，得到磷酸鉍納米粒子。
[0014]實施例三:
準確稱量0.01 mol硝酸鉍研細，再加入0.01 mol磷酸鉀后快速研磨，隨著研磨的進行，混合物由白色糊狀變?yōu)榘咨殸畹姆勰?，繼續(xù)研磨40 min確保反應的充分進行，產物用水、乙醇洗滌，得到磷酸鉍納米粒子。
【權利要求】
1.一種室溫固相化學法合成磷酸鉍納米粒子的方法，其包括以下步驟:將固體鉍鹽和固體磷酸鹽混合，在室溫條件下進行固相化學反應，反應產物經洗滌、干燥來制得最終的磷酸秘納米粒子。
2.按照權利要求1所述的一種室溫固相化學法合成磷酸鉍納米粒子的方法，其特征在于:所使用的秘鹽為硝酸秘、硫酸秘和氯化秘中的一種或多種。
3.按照權利要求1所述的一種室溫固相化學法合成磷酸鉍納米粒子的方法，其特征在于:所使用的磷酸鹽為磷酸銨、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸二氫銨和磷酸氫二銨中的一種或多種。
4.按照權利要求1所述的一種室溫固相化學法合成磷酸鉍納米粒子的方法，其特征在于:固體鉍鹽和固體磷酸鹽的摩爾比為1:1 ;固相化學反應的時間為30-40分鐘；產物用水、乙醇洗滌，在室溫空氣中干燥0.5-12小時。
【文檔編號】C01B25/37GK104477869SQ201410845170
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月31日 優(yōu)先權日:2014年12月31日
【發(fā)明者】賈殿贈, 謝晶, 曹亞麗 申請人:新疆大學