一种BiOBr纳米材料及其制备方法与应用

本发明涉及纳米材料制备，特别是涉及一种biobr纳米材料及其制备方法与应用。

背景技术：

1、biobr具有独特的光催化特性。其拥有单层组成的层状结构，其中每个单层由bi2o2和br2层组成。开放的层状晶体结构为原子和轨道的极化提供了充足的空间，导致形成了垂直于bi2o2和br2层的内部电场。这种层状结构有助于电子和空穴的分离。同时，biobr的bi-o层和bi层之间较大的空间诱导产生的光电子属于间接跃迁模式，具有足够的光偏振空间。后者在间接跃迁的分离方面有利于电子-空穴的分离。然而，据我们所知，关于分级结构的biobr微纳米结构的合成及其对有机染料的吸附性能的研究鲜有报道。

2、近年来，由于水污染对环境和人类健康的有害影响，水污染已被公认为是现代社会的一个紧迫问题。在各种工业污染物中，有机染料被广泛使用，并被视为涉及水污染的首要污染物因素。因此，迫切需要开发各种生态友好的高效技术来处理原始工业废水并使其达到排放标准。在众多技术中，吸附技术作为一种简单、环保、经济的去除技术，在环境修复中引起了广泛的关注。尽管在过去取得了重大进展，但许多吸附剂因其吸附效率低、稳定性差和成本高而大大阻碍了其实际应用。因此，在实际应用中探索具有低成本和高效性能的新型吸附剂是非常有必要的。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种biobr纳米材料及其制备方法与应用。该biobr纳米材料形貌新颖，比表面积大，能实现在黑暗环境中高效吸附废水中的有机染料。

2、本发明提供了一种biobr纳米材料，所述的biobr纳米材料为微球结构，所述的biobr纳米材料为纳米片组装而成，所述纳米片的片厚为15～20nm，所述纳米片的长度为100～170nm；所述的biobr纳米材料直径为200～300nm。

3、本发明提供了一种biobr纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

4、s1.将bi(no3)3·5h2o加入乙二醇和水的混合液中，常温下搅拌均匀，然后加入甘氨酸glycine，常温下搅拌均匀，加入kbr，常温下搅拌，得到ph为1的混合溶液；

5、s2.将所述混合溶液在恒温反应一段时间后，离心、洗涤、干燥，得到biobr纳米材料。

6、进一步的，步骤s2中，所述恒温反应之前，将所述混合溶液的ph调节为2-5。

7、进一步的，步骤s1中，所述乙二醇和水的混合液中，乙二醇和水的比例为20:5。

8、进一步的，步骤s1中，bi(no3)3·5h2o、甘氨酸glycine、kbr的摩尔比为1:1:1。

9、进一步的，步骤s2中，所述恒温条件为100～120℃，反应时间为1～3h。

10、进一步的，步骤s2中，所述干燥温度为70℃，干燥时间为3h。

11、本发明还提供了上述的biobr纳米材料或上述的制备方法制备得到的biobr纳米材料在有机染料吸附中的应用，所述吸附材料用于在黑暗环境中吸附污水中的有机染料。

12、与已报道的技术相比，本发明提供的biobr纳米材料，形貌上是纳米片组装成的微球，比表面积大，活性位点多，可以高效吸附污水中的有机染料。另外，本发明提供的制备方法简单易行，仅需通过调节ph便可实现不同形貌biobr纳米材料的制备，适于产业应用。

技术特征：

1.一种biobr纳米材料，其特征在于，所述的biobr纳米材料为微球结构，所述的biobr纳米材料为纳米片组装而成，所述纳米片的片厚为15～20nm，所述纳米片的长度为100～170nm；所述的biobr纳米材料直径为200～300nm。

2.一种biobr纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述恒温反应之前，将所述混合溶液的ph调节为2-5。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述乙二醇和水的混合液中，乙二醇和水的比例为20:5。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，bi(no3)3·5h2o、甘氨酸glycine、kbr的摩尔比为1:1:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述恒温条件为100～120℃，反应时间为1～3h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述干燥温度为70℃，干燥时间为3h。

8.权利要求1所述的biobr纳米材料或权利要求2-7任一项所述的制备方法制备得到的biobr纳米材料在有机染料吸附中的应用，所述吸附材料用于在黑暗环境中吸附污水中的有机染料。

技术总结
本发明属于纳米材料技术领域，公开了一种BiOBr纳米材料及其制备方法与应用。本发明的一种BiOBr纳米材料能实现在黑暗环境中高效吸附废水中的有机染料。该BiOBr纳米材料为不规则的微球结构，所述的BiOBr纳米材料为纳米片组装而成的微球，形貌新颖，比表面积大，能够实现在黑暗环境中高效吸附废水中的有机染料。制备方法简单易行、绿色环保，所得到的纳米材料纯度高、比表面积大、吸附效率高，适合产业化生产。

技术研发人员：王淼,孙同明,许佳任,刘科麟,蒋琨,沈浩楠,汤艳峰
受保护的技术使用者：南通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22