新材料及其应用

本发明公开了一种Bi24B2O39光催化材料的制备方法,包括:S1将适量柠檬酸铋(C6H5BiO7)和氧化锌(ZnO)混合后用氨水溶解,得到溶液A；S2将适量硼酸(H3BO3)溶液和溶液A混合得到混合液B；S3将适量pvp放入混合液B中得到混合液C，将混合液C调节到弱碱性；S4将混合液C均匀加热一段时间，取出待冷却至室温后清洗得到粉体，干燥后，保持590℃‑610℃加热一段时间得到Bi24B2O39粉末。

光催化材料是指通过该材料、在光的作用下发生的光化学反应所需的一类半导体催化剂材料，世界上能作为光催化材料的有很多，包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、硫化镉等多种氧化物硫化物半导体，其中二氧化钛 (Titanium Dioxide)因其氧化能力强，化学性质稳定无毒，成为世界上最当红的纳米光触媒材料。

为了更好地解决能源短缺和日益恶化的环境问题，自然能源的开发利用以及环境污染的有效控制与治理已成为各国政府面临和亟待解决的重大问题。半导体光催化材料以其可直接利用太阳能作为光源，并且反应条件温和、无二次污染、成本低廉、深度氧化等优点，是未来清洁能源生产和环境污染治理的理想途径之一。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，其中一些已被用于商业化的空气净化器，自清洁材料和抗菌材料等。尽管如此，光催化效率仍不能满足重要应用的要求，其原因主要是目前光催化材料的量子效率较低，从而限制了其广泛的应用。因此，提高现有光催化材料的光催化活性、探索新型高效光催化材料并阐明其光催化反应机理是光催化技术再次突破的关键，对推动高性能光催化剂的发展和应用具有重要的理论和现实意义。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1本发明采用柠檬酸铋作为反应原料，首先其能够给反应提供所需要的铋源；其次，一般铋盐的水解现象很严重，会在水中水解成碱式盐沉淀(氢氧化铋)，而本反应产物的制备需要在碱性条件下，会使铋盐水解成碱式盐沉淀(氢氧化铋)，因此选用柠檬酸铋，其加入到氨水中后，柠檬酸根的存在会抑制这种碱式盐沉淀的生成，为后续反应的顺利进行提供保障。

2本发明中Bi3+很容易会在水中水解成碱式盐沉淀(氢氧化铋)，为了进一步抑制碱式盐沉淀的生成，加入了氧化锌，锌离子的加入能够有效地抑制Bi3+发生水解。

3本发明中采用氨水，首先,用于溶解氧化锌和柠檬酸铋，并且为反应提供弱碱性环境。其次,本发明所需的pH范围为7.5-8.5，偏酸性环境不能生成 Bi24B2O39粉体，pH过大会产生铋碱式盐沉淀；并且氨水的使用不会在反应过程中引入其他杂质离子。

4本发明采用硼酸或三氧化二硼(B2O3)，能够为反应提供硼源。

5本发明采用pvp作为表面活性剂，可提供Bi24B2O39粉体生长的场所，有利于纯相Bi24B2O39粉体的生成,不加入PVP所生成的Bi24B2O39粉体夹杂其他杂质(其他化合物伴随生成)，加入pvp后所生成的粉体纯度高；但也不能加入量太大，过量后不再生成Bi24B2O39粉体。