一种六方氮化硼陶瓷材料稳定碳酸银半导体的制备方法_2

文档序号:8535044阅读:来源:国知局
硝酸银,在超声作用下得到均匀分散的溶液,在磁力搅拌下逐滴加入0.5mL的0.5mol/L氨水溶液,搅拌20min后,将溶于去离子水的0.3081g的碳酸氢钠的溶液逐滴加入到上述溶液中,并持续搅拌lh,反应完成后将溶液进行离心,然后用去离子水和无水乙醇洗涤多次后,在40°C真空干燥箱中干燥llh,然后研磨得到氮化硼/碳酸银纳米复合材料。
[0034]实施案例3六方氮化硼和氮化硼/碳酸银纳米复合材料的制备
将摩尔比为24:1的CO (NH2) 2和H忑04放入烧杯中,在超声作用下使其完全溶于去离子水中,然后在磁力搅拌下65°C水浴蒸干溶液,然后将蒸干后的样品放在氧化铝坩祸中,在将其置于管式炉中,在氮气的氛围中,以8°C /min的速度升温到1100°C,并且保持7h,待管式炉的温度降到室温后取出样品进行研磨得到白色氮化硼粉末。
[0035]取0.0088g的石墨相氮化硼在超声作用下均匀分散于去离子水中,然后加入0.6163g的硝酸银,在超声作用下得到均匀分散的溶液,在磁力搅拌下逐滴加入1.5mL的0.5mol/L氨水溶液,搅拌20min后,将溶于去离子水的0.1027g的碳酸氢钠的溶液逐滴加入到上述溶液中,并持续搅拌0.5h,反应完成后将溶液进行离心,然后用去离子水和无水乙醇洗涤多次后,在60°C真空干燥箱中干燥13h,然后研磨得到氮化硼/碳酸银纳米复合材料。
[0036]实施案例4六方氮化硼和氮化硼/碳酸银纳米复合材料的制备
将摩尔比为24:1的CO (NH2) 2和H忑04放入烧杯中,在超声作用下使其完全溶于去离子水中,然后在磁力搅拌下65°C水浴蒸干溶液,然后将蒸干后的样品放在氧化铝坩祸中,在将其置于管式炉中,在氮气的氛围中,以4°C /min的速度升温到8000°C,并且保持4h,待管式炉的温度降到室温后取出样品进行研磨得到白色氮化硼粉末。
[0037]取0.0123g的石墨相氮化硼在超声作用下均匀分散于去离子水中,然后加入0.6163g的硝酸银,在超声作用下得到均匀分散的溶液,在磁力搅拌下逐滴加入2.5mL的0.5mol/L氨水溶液,搅拌20min后,将溶于去离子水的0.2054g的碳酸氢钠的溶液逐滴加入到上述溶液中,并持续搅拌lh,反应完成后将溶液进行离心,然后用去离子水和无水乙醇洗涤多次后,在40°C真空干燥箱中干燥13h,然后研磨得到氮化硼/碳酸银纳米复合材料。
[0038]实施案例5六方氮化硼和氮化硼/碳酸银纳米复合材料的制备
将摩尔比为24:1的CO (NH2) 2和H忑04放入烧杯中,在超声作用下使其完全溶于去离子水中,然后在磁力搅拌下65°C水浴蒸干溶液,然后将蒸干后的样品放在氧化铝坩祸中,在将其置于管式炉中,在氮气的氛围中,以6°C /min的速度升温到1000°C,并且保持6h,待管式炉的温度降到室温后取出样品进行研磨得到白色氮化硼粉末。
[0039]取0.0103g的石墨相氮化硼在超声作用下均匀分散于去离子水中,然后加入
0.6163g的硝酸银,在超声作用下得到均匀分散的溶液,在磁力搅拌下逐滴加入3mL的
0.5mol/L氨水溶液,搅拌20min后,将溶于去离子水的0.1233g的碳酸氢钠的溶液逐滴加入到上述溶液中,并持续搅拌2h,反应完成后将溶液进行离心,然后用去离子水和无水乙醇洗涤多次后,在60°C真空干燥箱中干燥llh,然后研磨得到氮化硼/碳酸银纳米复合材料。
[0040]图1是六方氮化硼载体的透射和扫描电镜图,从图中可以看出,六方氮化硼是一种类似石墨烯层状结构的纳米片;
图2是六方氮化硼的红外光谱图,图中的USYcm'SOlcnT1处的吸收峰是属于氮化硼的特征峰;
图3是碳酸银和六方氮化硼/碳酸银的扫描电镜图,从图中可以看出碳酸银颗粒分散度较好,且颗粒的大小在0.5~1 μ m之间,六方氮化硼和碳酸银复合物很好;
图4是六方氮化硼/碳酸银的纳米复合材料的EDS的分析结果,表面了该复合材料是由硼、氮、银、碳、氧元素组成;
图5是XRD图,图中的(100)、(110)、(-101)、(130)、(202)、(031)晶面属于碳酸银的特征衍射峰,(002)晶面的属于六方氮化硼的特征衍射峰;
从图6中可以看出,以高比表面的石墨相六方氮化硼作为载体制备出的六方氮化硼/碳酸银纳米复合材料光催化降解罗丹明B的催化活性是纯碳酸银纳米材料的1.24倍; 图7中可以看出循环使用六方氮化硼/碳酸银纳米复合材料后,其XRD的峰没有发生明显的变化,说明石墨相六方氮化硼作为载体,即能够降低光生电子-空穴的复合率,又能抑制碳酸银的光腐蚀,从而提高碳酸银在光催化降解污染的能力。
[0041]所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种六方氮化硼陶瓷材料稳定碳酸银半导体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: (1)制备石墨相六方氮化硼纳米片: 称量CO (NH2) 2和H 3B04于烧杯中,在超声作用下使其完全溶于去离子水中,然后在磁力搅拌下水浴蒸干溶液,将蒸干后的样品放在氧化铝坩祸中,并将其置于管式炉中,惰性气体氛围中程序升温至煅烧温度,煅烧结束后,自然降温至室温后,研磨,得到石墨相氮化硼; (2)将步骤(I)制备的石墨相氮化硼超声均匀分散于离子水中,再加入硝酸银,在超声作用下得均匀分散的溶液A ; (3)向溶液A中逐滴加0.5mol/L的氨水溶液,同时在磁力搅拌下搅拌20min制得溶液B ; (4)将溶于去离子水的碳酸氢钠溶液逐滴加入到溶液B中,产生黄色沉淀,并在磁力搅拌下持续搅拌,然后离心,得到氮化硼/碳酸银复合沉淀,用去离子水和无水乙醇洗涤、离心,真空干燥,然后研磨得到氮化硼/碳酸银纳米复合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(I)中,所述0)_2)2和!1忑04的物质的量之比为24:1,所述水浴温度为65°C。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(I)中,所述惰性气体为氮气或氩气,所述程序升温的速度为3~8°C /min,所述煅烧温度为700~1100°C,煅烧时间为3~7h。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(I)中,所述惰性气体为氮气或氩气,所述程序升温的速度为4~7°C /min,煅烧温度为700~1000°C,保持的时间为3~6h。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(I)中,所述惰性气体为氮气或氩气,所述程序升温的速度为4~6°C /min,煅烧温度为800~1000°C,保持的时间为4~6h。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述氮化硼和硝酸银的质量比为1:20~1:70,步骤(3)中,所述氨水溶液的体积为0.5~3mL,步骤(4)中,所述硝酸银和碳酸氢钠的质量比为2:1~6:1。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述氮化硼和硝酸银的质量比为1:30~1:60,步骤(3)中,氨水溶液的体积为0.5~2mL,步骤(4)中,所述硝酸银和碳酸氢钠的质量比为3:1~6:1。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述氮化硼和硝酸银的质量比为1:40~1:50,步骤(3)中,氨水溶液的体积为0.5~1.5mL,步骤(4)中,所述硝酸银和碳酸氢钠的质量比为3:1~5:1。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述磁力搅拌的时间为0.5?2h。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述的真空干燥温度为40~60°C,干燥时间为ll~13h。
【专利摘要】本发明属于材料制备领域,具体公开了一种六方氮化硼陶瓷材料稳定碳酸银半导体的制备方法。包括如下步骤:(1)制备石墨相六方氮化硼纳米片;(2)沉淀法制备氮化硼/碳酸银纳米复合物:将制备的六方氮化硼纳米片在去离子水中超声分散,后加入硝酸银,磁力搅拌条件下逐滴加入碳酸氢钠溶液,后经去离子水和无水乙醇离心、洗涤、干燥后得到目标产品。本发明采用高温煅烧法制备出石墨相六方氮化硼,并以其作为载体,通过简单的沉淀法制备出氮化硼/碳酸银复合材料,得到活性和稳定性明显提高的复合材料,在协同催化及稳定半导体方面具有重要的意义。
【IPC分类】B01J27-24, C02F1-30
【公开号】CN104857980
【申请号】CN201510189978
【发明人】吕晓萌, 汪家喜, 刘军
【申请人】江苏大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月21日
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