一种掺杂贵金属银的手性卤氧化铋二维材料及其制备方法

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1.本发明属于新型纳米材料技术领域,具体涉及一种掺杂贵金属银的手性卤氧化铋二维材料及其制备方法。


背景技术:



2.目前有关手性科学与技术的研究涵盖药物和精细化学等手性化合物的制备以及与手性显示、传感、光学器件等领域。随着技术的不断发展,手性科学可以更好地服务于人类的身体健康和高品质的生活,与此同时,人们对于手性材料的需求也日益增大。随着合成和表征手段的日益丰富,晶体工程和分子工程等相关领域的日趋成熟,各种结构新颖的手性晶态材料相继被合成出来,并在手性科学领域展现出了极大的应用潜力。
3.目前的研究中,存在的主要问题是:天然物质的手性材料与光相互作用较弱,限制了其手性光响应特性在发光、手性催化中的应用。二维材料与手性的结合,可望作为一种新颖的纳米材料具有更强的手性光调制效率和比天然材料更高的cd值(圆二性),将有效地提高材料的发光效率及催化性能。传统物理方法加工的手性二维材料可控自由度低,限制了光调控的维度。
4.我们的研究表明,化学法如溶剂热法、水热法在制备二维材料上面表现出较大的优势,可调节的实验因素较多,容易制备出各种形貌的二维材料,因此,在制备手性二维材料的问题上,我们拟采用化学法去设计制备。
5.因此,为了解决上述问题,基于上述研究,本文提出一种掺杂贵金属银的手性卤氧化铋二维材料及其制备方法。


技术实现要素:



6.为了解决上述技术问题,本发明设计了一种掺杂贵金属银的手性卤氧化铋二维材料及其制备方法,针对天然物质的手性材料与光相互作用较弱,限制了其手性光响应特性在发光、手性催化中的应用,二维材料与手性的结合,有望作为一种新颖的纳米材料具有更强的手性光调制效率和比天然材料更高的cd值(圆二性),将有效地提高材料的发光效率及催化性能。
7.为了达到上述技术效果,本发明是通过以下技术方案实现的:一种掺杂贵金属银的手性卤氧化铋二维材料,其特征在于,化学式为biox-ag-y;其中,x为cl、br中的任意一种或者几种,y为d-山梨醇,化学式为c6h
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o6。
8.本发明的另一目的在于提供一种掺杂贵金属银的手性卤氧化铋二维材料及其制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
9.step1:按bi离子:ag离子:d-sor:x的摩尔比=1:x:y:1,其中,x=0.01~7,y=0.1~6以硝酸铋、硝酸银、卤盐(卤化钾、卤化钠)、果糖为原料,将所有原料溶解于有机溶剂乙二醇溶液中,或者溶解于水与有机溶剂乙二醇形成的混合液中,分别配置成摩尔浓度为0.5~2mol/l的溶液;然后将上述溶液搅拌均匀,用盐酸,硝酸以及koh,naoh调节ph值至2~6,
然后转入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中,装填度为0.4~0.8,然后升温至110~250℃,保温2~25小时;
10.step2:将step1中所得物料用去离子水、乙醇洗涤各三次,烘干,即得到化学式为biox-ag-d-sor的掺杂贵金属银的手性卤氧化铋二维材料。
11.本发明的有益效果是:
12.本发明提供的掺杂贵金属银手性卤氧化铋二维材料为无机非金属半导体与信息功能材料,可选用不同卤素作基体和不同浓度的手性材料复合制成,该材料光响应特性良好,具有更强的手性光调制效率以及比天然材料更高的cd值,可望作为一种新颖的纳米材料,用于催化、发光等领域的科学研究,增大手性材料科研领域探索范围;其制备方法步骤容易操作,操作条件易控制,且易于制备出各种形貌的二维材料,物理化学性质稳定,原材料制备成本低。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为实施例1制备的biocl-ag-d-sor材料的xrd图谱;
15.图2为实施例2制备的biobr-ag-d-sor材料的xrd图谱;
16.图3为实施例1制备的biocl-ag-d-sor材料的sem图谱;
17.图4为实施例2制备的biobr-ag-d-sor材料的sem图谱;
18.图5为biocl-ag材料的手性cd值图谱;
19.图6为biocl-ag-d-sor材料的手性cd值图谱;
20.图7为biobr-ag-d-sor材料的手性cd值图谱;
21.图8为biocl-ag-d-sor材料与原样品biocl-ag材料对比光催化降解罗丹明b图谱;
22.图9为为手性材料结构的附加形象图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
24.实施例1
25.本手性卤氧化铋二维粉末材料化学式为biocl-ag-d-sor;该材料制备方法如下:
26.(1)按bi离子:ag离子:d-sor:cl离子的摩尔比=1:5:0.1:1,以bi(no3)3·
5h2o、agno3、d-sor、kcl为原料,将所有原料溶解于有机溶剂乙二醇溶液中,或者溶解于水与有机溶剂乙二醇形成的混合液中,并配成浓度为1mol/l的溶液;然后将上述溶液加入容器中搅拌混合均匀,并用浓度为1mol/l的盐酸调节ph值为4,然后转入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中,装填度为0.4,然后升温至160℃,保温12小时;
27.(2)将步骤(1)所得物料用去离子水、乙醇分别洗涤三次,烘干,即得到化学组成式为biocl-ag-d-sor手性卤氧化铋二维材料,得到xrd图谱如图1,从xrd结果中可以看出掺杂0.1mmol右旋山梨醇的biocl-ag出现了明显且尖锐的衍射峰,峰位与jcpds卡号06-0249的层状结构的biocl高度匹配,同时出现了峰位与jcpds卡号pdf#04-0783的ag的相同峰位,而且高度匹配。证明了ag也成功的复合在biocl上。该材料在sem扫描电镜下呈现一个稀疏松散状态的右旋花球形貌结构,sem形貌如图3,当采用圆二仪器测试时,发现手性cd值为正值,且峰值明显,证明了其赋予了手性的性质和功能,如图6。
28.实施例2
29.本手性卤氧化铋二维粉末材料化学式为biobr-ag-d-sor;该材料制备方法如下:
30.(1)按bi离子:ag离子:d-sor:br离子的摩尔比=1:7:5:1,以bi(no3)3·
5h2o、agno3、d-sor、nabr为原料,将所有原料溶解于有机溶剂乙二醇溶液中,或者溶解于水与有机溶剂乙二醇形成的混合液中,分别配置成浓度为1.5mol/l的溶液,然后将上述溶液加入容器中搅拌混合均匀,并用浓度为0.5mol/l的硝酸调节ph值为4,然后转入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中,装填度为0.6,然后升温至140℃,保温24小时;
31.(2)将步骤(1)所得物料用去离子水、乙醇分别洗涤三次,烘干,即得到化学组成式为biobr-ag-d-sor手性卤氧化铋二维材料,得到xrd图谱如图2,从xrd结果中可以看出掺杂5mmol右旋山梨醇的biyberobr出现了明显且尖锐的衍射峰,峰位与jcpds卡号09-0393的层状结构的biobr高度匹配,同时出现了峰位与jcpds卡号pdf#04-0783的ag的相同峰位,而且高度匹配。证明了ag也成功的复合在biobr上。该材料在sem扫描电镜下呈现一个稀疏松散状态的右旋花球形貌结构,sem形貌如图4。当采用圆二仪器测试时发现手性cd值为正值,最大值约为65mdeg左右,且峰值明显。证明了其赋予了手性的性质和功能,如图7。
32.实施例3
33.图5为biocl-ag材料的手性cd值图谱,无掺杂手性右旋山梨醇的样品,当采用圆二仪器测试时发现cd值为0,证明纯biocl-ag不存在螺旋手性结构。
34.图8为biocl-d-sor材料与原样品biocl材料对比光催化降解罗丹明b图谱,证明掺杂手性右旋山梨醇的biocl-ag(biocl-ag-d-sor)光催化效果更佳。可用于光催化性能探索。
35.图9为手性材料结构的附加形象图,形象说明了手性材料自身存在一个扭曲的螺旋结构。
36.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
37.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征:


1.一种掺杂贵金属银的手性卤氧化铋二维材料,其特征在于,化学式为biox-ag-y;其中,x为cl、br中的任意一种或者几种,y为d-山梨醇,化学式为c6h
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o6。2.一种掺杂贵金属银的手性卤氧化铋二维材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:step1:按bi离子︰ag离子︰d-sor︰x的摩尔比=1︰x︰y︰1,其中,x=0.01~7,y=0.1~6以硝酸铋、硝酸银、卤盐(卤化钾、卤化钠)、果糖为原料,将所有原料溶解于有机溶剂乙二醇溶液中,或者溶解于水与有机溶剂乙二醇形成的混合液中,分别配置成摩尔浓度为0.5~2mol/l的溶液;然后将上述溶液搅拌均匀,用盐酸,硝酸以及koh,naoh调节ph值至2~6,然后转入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中,装填度为0.4~0.8,然后升温至110~250℃,保温2~25小时;step2:将step1中所得物料用去离子水、乙醇洗涤各三次,烘干,即得到化学式为biox-ag-d-sor的掺杂贵金属银的手性卤氧化铋二维材料。

技术总结


本发明公开了一种掺杂贵金属银的手性卤氧化铋二维材料及其制备方法,其特征在于,化学式为BiOX-Ag-Y;其中,X为Cl、Br中的任意一种或者几种,Y为D-山梨醇,化学式为C6H


技术研发人员:

张浩强 韩缙 徐良 杨帅 李永进 王齐 尹兆益 宋志国 杨勇 周大成 邱建备

受保护的技术使用者:

昆明理工大学

技术研发日:

2022.10.27

技术公布日:

2022/12/30

本文发布于:2023-02-23 21:46:57,感谢您对本站的认可!

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