特定形貌的铌酸钠光催化材料及其制备方法与应用_2

文档序号:9406393阅读:来源:国知局
至900°C,保温5h ; (3) 冷却至室温后,铝酸镧单晶衬底取出,用乙醇清洗,既得到生长在铝酸镧单晶衬底 材料上的具有三棱柱形貌的铌酸钠光催化材料。
[0036] 图4是本方法制备的铌酸钠光催化材料的XRD图,从图4中的衍射峰可以清楚的 看出铌酸钠材料已成功生长在铝酸镧单晶衬底上。
[0037] 图5是本方法制备的铌酸钠光催化材料的SEM照片,从图中可以清楚地看出制备 得到的铌酸钠光催化材料的形貌为三棱柱,三棱柱的高为3-30 μπι,底面边长为1-10 μπι ; 实施例3 : 上述实施例1所述的特定形貌的铌酸钠光催化材料的制备方法之二,包括以下步骤: (1) 按照摩尔比Na: Nb=O. 7:1称取无水Na2COjP Nb 205粉末,混合后研磨均勾,然后以 4°C /min的升温速率加热升温至650°C,保温8h,得到混合物; (2) 将混合物研磨均匀,放置于氧化铝方舟中,然后将暴露晶面为(110)的铝酸镧单晶 衬底掩埋在混合物中,以2°C /min的升温速率加热升温至950°C,保温3h ; (3) 冷却至室温后,铝酸镧单晶衬底取出,用乙醇清洗,既得到生长在铝酸镧单晶衬底 材料上的具有三棱柱形貌的铌酸钠光催化材料。
[0038] 实施例4 : 上述实施例1所述的特定形貌的铌酸钠光催化材料的制备方法之三,包括以下步骤: (1) 按照摩尔比Na: Nb=L 2:1称取无水Na2COjP Nb 205粉末,混合后研磨均匀,然后以 10°C /min的升温速率加热升温至850°C,保温3h,得到混合物; (2) 将混合物研磨均匀,放置于氧化铝方舟中,然后将暴露晶面为(110)的铝酸镧单晶 衬底掩埋在混合物中,以8°C /min的升温速率加热升温至1000°C,保温8h ; (3) 冷却至室温后,铝酸镧单晶衬底取出,用乙醇清洗,既得到生长在铝酸镧单晶衬底 材料上的具有三棱柱形貌的铌酸钠光催化材料。
[0039] 实施例5 : 上述实施例1所述的特定形貌的铌酸钠光催化材料的制备方法之四,包括以下步骤: (1) 按照摩尔比Na: Nb=L 05:1称取无水Na2COjP Nb 205粉末,混合后研磨均匀,然后以 5°C /min的升温速率加热升温至800°C,保温5h,得到混合物; (2) 将混合物研磨均匀,放置于氧化铝方舟中,然后将暴露晶面为(110)的铝酸镧单晶 衬底掩埋在混合物中,以5°C /min的升温速率加热升温至900°C,保温4h ; (3) 冷却至室温后,铝酸镧单晶衬底取出,用乙醇清洗,既得到生长在铝酸镧单晶衬底 材料上的具有三棱柱形貌的铌酸钠光催化材料。
[0040] 实施例6 : 上述实施例1所述的特定形貌的铌酸钠光催化材料的制备方法之五,包括以下步骤: (1) 按照摩尔比Na: Nb=O. 9:1称取无水Na2COjP Nb 205粉末,混合后研磨均勾,然后以 8°C /min的升温速率加热升温至800°C,保温4h,得到混合物; (2) 将混合物研磨均匀,放置于氧化铝方舟中,然后将暴露晶面为(110)的铝酸镧单晶 衬底掩埋在混合物中,以8°C /min的升温速率加热升温至IlOOtC,保温6h ; (3) 冷却至室温后,铝酸镧单晶衬底取出,用乙醇清洗,既得到生长在铝酸镧单晶衬底 材料上的具有三棱柱形貌的铌酸钠光催化材料。
[0041] 实施例7: 上述实施例1所述的特定形貌的铌酸钠光催化材料的制备方法之六,包括以下步骤: (1) 按照摩尔比Na: Nb=I: 1称取无水Na2COjP Nb 205粉末,混合后研磨均匀,然后以6°C / min的升温速率加热升温至750°C,保温5h,得到混合物; (2) 将混合物研磨均匀,放置于氧化铝方舟中,然后将暴露晶面为(110)的铝酸镧单晶 衬底掩埋在混合物中,以5°C /min的升温速率加热升温至1000°C,保温6h ; (3) 冷却至室温后,铝酸镧单晶衬底取出,用乙醇清洗,既得到生长在铝酸镧单晶衬底 材料上的具有三棱柱形貌的铌酸钠光催化材料。
[0042] 实施例8 : 上述实施例1所述的特定形貌的铌酸钠光催化材料的制备方法之七,包括以下步骤: (1) 将2克Nb2O5粉末加入到浓度为lOmol/L的NaOH溶液中,搅拌混合均匀,得到混合 溶液; (2) 将混合溶液放置于反应釜中,然后将暴露晶面为(110)的铝酸镧单晶衬底浸没在 混合溶液中,密封反应釜,以5°C /min的升温速率加热升温至180°C,保温5h ;冷却至室温 后,将铝酸镧单晶衬底取出,用乙醇清洗,既得到生长在铝酸镧单晶衬底材料上的具有三棱 柱形貌的铌酸钠光催化材料。
[0043] 图7是本方法制备的铌酸钠光催化材料的XRD图,从图7中的衍射峰可以清楚的 看出铌酸钠材料已成功生长在铝酸镧单晶衬底上。
[0044] 图8是本方法制备的铌酸钠光催化材料的SEM照片,从图中可以清楚地看出制备 得到的铌酸钠光催化材料的形貌为三棱柱,三棱柱的高为3-30 μm,底面边长为1-10 μm。
[0045] 实施例9 : 上述实施例1所述的特定形貌的铌酸钠光催化材料的制备方法之八,包括以下步骤: (1) 将3克Nb2O5粉末加入到浓度为20mol/L的NaOH溶液中,搅拌混合均匀,得到混合 溶液; (2) 将混合溶液放置于反应釜中,然后将暴露晶面为(110)的铝酸镧单晶衬底浸没在 混合溶液中,密封反应釜,以5°C /min的升温速率加热升温至180°C,保温4h ;冷却至室温 后,将铝酸镧单晶衬底取出,用乙醇反复清洗,既得到生长在铝酸镧单晶衬底材料上的具有 三棱柱形貌的铌酸钠光催化材料。
[0046] 实施例10 : 上述实施例1所述的特定形貌的铌酸钠光催化材料的制备方法之九,包括以下步骤: (1)将1克Nb2O5粉末加入到浓度为8mol/L的NaOH溶液中,搅拌混合均匀,得到混合 溶液; (2)将混合溶液放置于反应釜中,然后将暴露晶面为(110)的铝酸镧单晶衬底浸没在 混合溶液中,密封反应釜,以2°C /min的升温速率加热升温至150°C,保温3h ;冷却至室温 后,将铝酸镧单晶衬底取出,用乙醇清洗,既得到生长在铝酸镧单晶衬底材料上的具有三棱 柱形貌的铌酸钠光催化材料。
[0047] 实施例11 : 上述实施例1所述的特定形貌的铌酸钠光催化材料的制备方法之十,包括以下步骤: (1) 将1. 5克Nb2O5粉末加入到浓度为12mol/L的NaOH溶液中,搅拌混合均匀,得到混 合溶液; (2) 将混合溶液放置于反应釜中,然后将暴露晶面为(110)的铝酸镧单晶衬底浸没在 混合溶液中,密封反应釜,以8°C /min的升温速率加热升温至KKTC,保温8h ;冷却至室温 后,将铝酸镧单晶衬底取出,用乙醇清洗,既得到生长在铝酸镧单晶衬底材料上的具有三棱 柱形貌的铌酸钠光催化材料。
[0048] 实施例12 : 上述实施例1所述的特定形貌的银酸钠光催化材料的制备方法之i -,包括以下步 骤: (1) 将2克Nb2O5粉末加入到浓度为15mol/L的NaOH溶液中,搅拌混合均匀,得到混合 溶液; (2) 将混合溶液放置于反应釜中,然后将暴露晶面为(110)的铝酸镧单晶衬底浸没在 混合溶液中,密封反应釜,以4°C /min的升温速率加热升温至200°C,保温4h ;冷却至室温 后,将铝酸镧单晶衬底取出,用乙醇清洗,既得到生长在铝酸镧单晶衬底材料上的具有三棱 柱形貌的铌酸钠光催化材料。
[0049] 实施例13 : 上述实施例1所述的特定形貌的铌酸钠光催化材料的制备方法之十二,包括以下步 骤: (1) 将2. 5克Nb2O5粉末加入到浓度为18mol/L的NaOH溶液中,搅拌混合均匀,得到混 合溶液; (2) 将混合溶液放置于反应釜中,然后将暴露晶面为(110)的铝酸镧单晶衬底浸没在 混合溶液中,密封反应釜,以6°C /min的升温速率加热升温至150°C,保温5h ;冷却至室温 后,将铝酸镧单晶衬底取出,用乙醇清洗,既得到生长在铝酸镧单晶衬底材料上的具有三棱 柱形貌的铌酸钠光催化材料。
[0050] 实施例14 : 分别取实施例2和实施例8制备的具有三棱柱形貌的铌酸钠光催化材料,用300W氙 灯,在全光谱照射下降解起始浓度为2. 5mg/L的罗丹明B溶液,结果如图8所示;其反应过 程遵守一级动力学,在全光谱照射下,实施例2制备的铌酸钠光催化材料降解罗丹明B的速 率常数是〇. 36h S实施例8制备的铌酸钠光催化材料降解罗丹明B的速率常数是0. 48h、
[0051] 实施例15 : 一种特定形貌的铌酸钠光催化材料,所述特定形貌的铌酸钠光催化材料具有三棱锥和 异形长方体两种形貌,所述三棱柱的高为3-30 μ m,其底面边长为1-10 μ m ;所述三棱锥的 棱长为0. 2-3 μm ;所述异形长方体为长方体削掉其八个角中任意一个角后的形状,所述异 形长方体的边长为1-6 μ m。
[0052] 实施例16 : 上述实施例15所述的特定形貌的银酸钠光催化材料的制备方法之一,其步骤与实施 例2基本相同,具体不同之处在于:步骤(2)中铝酸镧单晶衬底的暴露晶面为(111);利用该 方法制备的生长在铝酸镧单晶衬底上的铌酸钠光催化材料具有三棱锥和异形长方体两种 形貌。
[0053] 图9是本方法制备的铌酸钠光催化材料的XRD图,从图9中的衍射峰可以清楚的 看出铌酸钠光催化材料已成功生长在铝酸镧单晶衬底上。
[0054] 图10是本方法制备的铌酸钠
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