新材料及其应用

本发明公开了一种纤维簇状SmBO3光催化剂的制备方法，采用水热法合成SmBO3，包括以下步骤：S1：在氧化钐中缓慢加入HNO₃溶液，同时进行升温搅拌至氧化钐完全溶解，得到溶液A；S2：将硼酸与水混合加热，得到溶液B；S3：将溶液A与溶液B混合加热，得到溶液C，向冷却后的溶液C中缓慢加入碱性溶液，直至溶液C为弱碱性；S4：将弱碱性溶液C加热反应后，将溶液C中沉淀物从清液中分离并干燥处理，即得到纤维簇状SmBO3光催化剂。

随着全球工业化科学技术的进步与社会经济的快速发展，人们的生活质量和消费水平得到了前所未有的提高，但是在科技和社会经济保持持续高速发展的同时，能源枯竭和环境污染成为了威胁人类生存的两大难题。半导体光催化因其在环境治理和新能源开发方面的优势，成为被广泛关注的前沿课题之一。自1972年日本科学家 Fujishima等首次报道TiO2在紫外光照下可以光解水后，新型高效光催化剂的探索研发引起了各国科学家的广泛关注，并开展了一系列系统地深入研究。现已开发出大量的光催化剂，但光催化效率仍不能满足重要应用的要求，仍存在很多关键性的科学问题没有解决。因此，开展新型高活性、高能效光催化材料的研究、已成为光催化领域的一个重要方向。

近年来，由于具有孔道性质和半导体性质的硼酸盐的出现，其光催化性质也逐渐引起人们的关注，但目前发现的硼酸盐光催化材料的种类仍然比较少，其中大部分硼酸盐被用于有机污染物的光催化降解研究中。目前关于硼酸盐材料的光催化性能作用机理研究报道仍比较少，且没有形成新的理论用于指导探索及制备新型硼酸盐光催化材料。因此，系统研究硼酸盐光催化剂的制备工艺及光催化机理，为硼酸盐光催化材料的探索提供新的理论和实验基础，对解决环境污染方面的实际问题同时具有不可忽视的工业化价值。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

（1）本发明通过水热法制备SmBO3 ，通过水热法使得溶质在溶液中溶解充分，且通过每滴加一滴硝酸溶液，搅拌3‑10分钟后再滴加第二滴硝酸溶液，进一步确保所用硝酸能恰好将氧化钐溶解，过多或过少添加HNO3会影响最后生成粉体的形貌，且本发明采用恒温磁力搅拌器进行加热搅拌，能够确保HNO3的反应充分。

（2）本发明中氧化钐和硼酸的摩尔比为定值，或大或小的比例都会导致最后生成的产物会有其他杂质的存在，比如氢氧化钐；且本发明中混合溶液C需要冷却至室温后方可进行，冷却后能够确保混合液中的固液能够顺利分离，冷却至室温也避免了温度过低破坏固质的结构，确保得到的产物的完整性。

（3）本发明中将硼酸溶液导入氧化钐的硝酸溶液中，则需要用蒸馏水清理烧杯中残留的硼酸容液，残余液同样倒入氧化钐的硝酸溶液所在烧杯中；若反过来，亦之；若另取烧杯盛放二者的混合液，则开始用的两个烧杯都需要清洗，残余液都要导入混合液中，以确保氧化钐和硼酸的摩尔比为定值，从而避免混合溶液C中出现其他杂质。

（4）本发明中向混合溶液C中滴加的碱性溶液，缓慢逐滴加入，使混合液的pH至8.0‑8.5并使混合溶液的体积为30mL‑60ml，只有pH调到弱碱性碱性时，才会生成目标形貌，溶剂体积为30mL‑60ml是为了确保在溶剂内部目标产物生成所需要的压力。