[0021] 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0022] 在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0023] 本发明提供一种暴露(110)晶面的BiOX微米棒，所述BiOX微米棒的 X射线衍射图(XRD)中(110)晶面衍射峰的强度高于(001)晶面衍射峰；其中，X为Cl、Br和I中的一种。
[0024] 通过上述技术方案，本发明填补了科研的空白，提供一种暴露(110) 晶面的BiOX微米棒，所述BiOX微米棒的X射线衍射图(XRD)中(110) 晶面衍射峰的强度高于(001)晶面衍射峰，晶形规整，具有较高的科研价值。
[0025] 不仅如此，暴露(110)晶面的BiOX微米棒的宽度为0.6-3μm。
[0026] 更进一步地，本发明提供的该暴露(110)晶面的BiOX微米棒为BiOCl 微米棒。
[0027] 优选地，BiOCl微米棒中(110)晶面和(003)晶面之间的角度为90°， BiOCl微米棒的(110)晶面间距为0.273nm，(003)晶面间距为0.247nm。
[0028] 本发明还提供一种前文所述的暴露(110)晶面的BiOX微米棒的合成方法，包括将含有Bi3+、[C6O7H5]3-和X-的水溶液进行加热反应的步骤，其中，水溶液中Bi3+与[C6O7H5]3-的物质的量之比为1:0.8-1.2；其中，X为Cl、 Br和I中的一种。。
[0029] 该合成方法将含有Bi3+、[C6O7H5]3-和X-的水溶液进行加热反应的步骤，其中，水溶液中Bi3+与[C6O7H5]3-的物质的量之比为1:0.8-1.2，不仅克服科研难题，并且合成步骤简单，得到了暴露(110)晶面的BiOX微米棒，具有较高的应用价值。
[0030] 在本发明一种更加优选的实施方式中，为了得到晶形规整的暴露(110) 晶面的BiOX微米棒，水溶液中Bi3+、[C6O7H5]3-和X-的物质的量之比为 1:0.8-1.2：1。
[0031] 在本发明一种更加优选的实施方式中，为了得到晶形规整的暴露(110) 晶面的BiOX微米棒，优选地，水溶液中Bi3+的浓度为20-30mmol/L。
[0032] 在本发明一种更加优选的实施方式中，为了得到晶形规整的暴露(110) 晶面的BiOX微米棒，优选地，加热反应的温度为120-180℃。
[0033] 在本发明一种更加优选的实施方式中，为了得到晶形规整的暴露(110) 晶面的BiOX微米棒，优选地，加热反应的时间为8-12h。
[0034] 按照上述合成方法即可得到暴露(110)晶面的BiOX微米棒，更进一步地，为了得到晶形更加规整的暴露(110)晶面的BiOX微米棒，所述水溶液的形成包括：将提供X-的物质和提供[C6O7H5]3-的物质预溶于水中，超声分散，然后滴加至预溶解有提供Bi3+的物质的水溶液中，混合。
[0035] 在上述技术方案中，预溶有提供X-的物质和提供[C6O7H5]3-的物质的水溶液与预溶解有提供Bi3+的物质的水溶液的体积比可在较宽范围内进行调整，只要符合上述浓度或物质的量要求即可，为了得到晶形规整的暴露(110) 晶面的BiOX微米棒，优选地，预溶有提供X-的物质和提供[C6O7H5]3-的物质的水溶液与预溶解有提供Bi3+的物质的水溶液的体积比为1:0.8-1.2。
[0036] 在上述技术方案中，本领域技术人员对于提供X-的物质可在较宽范围内进行调整，例如，提供X-的物质为含有X-的盐或含有X-的酸，均可实现本发明。为了进一步使原料简单易得，优选地，提供X-的物质为卤化钠、卤化钾和氢卤酸中的一种或多种；其中，卤为卤族元素，为Cl、Br和I中的一种。
[0037] 在上述技术方案中，本领域技术人员对于提供[C6O7H5]3-的物质可在较宽范围内进行调整，为了进一步使原料简单易得，优选地，提供[C6O7H5]3-的物质为柠檬酸盐和/或柠檬酸。
[0038] 在上述技术方案中，本领域技术人员对于提供Bi3+的物质可在较宽范围内进行调整，为了进一步使原料简单易得，优选地，提供Bi3+的物质为硝酸铋和/或草酸铋。
[0039] 对于反应结束后产物的处理，本领域技术人员可灵活调整，优选地，所述合成方法还包括在加热反应结束后自然冷却至室温，之后用水和/或乙醇对产物进行洗涤，然后干燥的步骤。
[0040] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0041] 以下实施例中，所有原料均为市售品。
[0042] 实施例1
[0043] 将1mmol Bi(NO3)3·5H2O和1mmol KCl分别加入到20mL蒸馏水中，在室温20℃下连续搅拌形成溶液，将1mmol柠檬酸钠加入到上述KCl溶液中，超声分散，然后将其混合溶液滴加到上述Bi(NO3)3·5H2O溶液中，搅拌30分钟；
[0044] 再转移到高压反应釜中，160℃加热8小时，反应结束后，自然冷却至室温；
[0045] 产物用蒸馏水，乙醇洗涤，干燥至恒重，得到的暴露(110)晶面的BiOCl 微米棒，标记为BiOCl-110。
[0046] 实施例2
[0047] 将1mmol Bi(NO3)3·5H2O加入到25mL蒸馏水中，将1mmol KCl分别加入到25mL蒸馏水中，在室温20℃下分别连续搅拌形成溶液，将0.8mmol 柠檬酸钠加入到上述KCl溶液中，超声分散，然后将其混合溶液滴加到上述 Bi(NO3)3·5H2O溶液中，搅拌30分钟；
[0048] 再转移到高压反应釜中，120℃加热12小时，反应结束后，自然冷却至室温；
[0049] 产物用蒸馏水，乙醇洗涤，干燥至恒重。
[0050] 实施例3
[0051] 将1mmol Bi(NO3)3·5H2O加入到18mL蒸馏水中，将1mmol KCl分别加入到17mL蒸馏水中，在室温20℃下分别连续搅拌形成溶液，将1.2mmol 柠檬酸钠加入到上述KCl溶液中，超声分散，然后将其混合溶液滴加到上述 Bi(NO3)3·5H2O溶液中，搅拌30分钟；
[0052] 再转移到高压反应釜中，180℃加热10小时，反应结束后，自然冷却至室温；
[0053] 产物用蒸馏水，乙醇洗涤，干燥至恒重。
[0054] 实施例4
[0055] 将1mmol Bi(NO3)3·5H2O和1mmol KCl分别加入到20mL蒸馏水中，在室温20℃下连续搅拌形成溶液，将1mmol柠檬酸钠加入到上述KCl溶液中，超声分散，然后将其混合溶液滴加到上述Bi(NO3)3·5H2O溶液中，搅拌30分钟；
[0056] 再转移到高压反应釜中，140℃加热8小时，反应结束后，自然冷却至室温；
[0057] 产物用蒸馏水，乙醇洗涤，干燥至恒重，得到的暴露(110)晶面的BiOCl 微米棒。
[0058] 实施例5
[0059] 按照实施例1的方法制备微米棒，不同的是将KCl替换为KBr，得到的暴露(110)晶面的BiOBr微米棒，标记为BiOBr-110。
[0060] 实施例6
[0061] 按照实施例1的方法制备微米棒，不同的是将KCl替换为KI，得到的暴露(110)晶面的BiOI微米棒，标记为BiOI-110。
[0062] 对比例1
[0063] 按照实施例1的方法合成BiOCl，不同的是不加入柠檬酸钠，保持相同条件下获得的样品标记为BiOCl-001。
[0064] 对比例2
[0065] 按照实施例5的方法合成BiOBr，不同的是不加入柠檬酸钠，保持相同条件下获得的样品标记为BiOBr-001。
[0066] 对比例3
[0067] 按照实施例6的方法合成BiOI，不同的是不加入柠檬酸钠，保持相同条件下获得的样品标记为BiOI-001。
[0068] 检测例1
[0069] X射线衍射分析实施例1得到的暴露(110)晶面的BiOCl微米棒，以及对比例1中的BiOCl-001，并与标准卡片BiOCl(JCPDS No.06-0249)进行对照，得到的X射线衍射图(XRD)如图1所示。
[0070] 从图1可以看出，产物BiOCl-110的(110)衍射峰的强度明显高于(001) 衍射峰，表明合成的产物BiOCl-110暴露(110)晶面。
[0071] 同理，X射线衍射分析实施例5得到的暴露(110)晶面的BiOBr微米棒，以及对比例2中的BiOBr-001，并与标准卡片BiOBr(JCPDS No.09-0393) 进行对照，得到的X射线衍射图(XRD)如图7所示。从图7可以看出，产物BiOBr-110的(110)衍射峰的强度明显高于(001)衍射峰，表明合成的产物BiOBr-110暴露(110)晶面。
[0072] 另外，X射线衍射分析实施例6得到的暴露(110)晶面的BiOI微米棒，以及对比例3中的BiOI-001，并与标准卡片BiOI(JCPDS No.10-0445)进行对照，得到的X射线衍射图(XRD)如图8所示。从图8可以看出，产物BiOI-110的(110)衍射峰的强度明显高于(001)衍射峰，表明合成的产物BiOI-110暴露(110)晶面。
[0073] 检测例2
[0074] 扫描电镜(SEM)分析实施例1得到的暴露(110)晶面的BiOCl微米棒，结果如图2所示。从图2可以看出，产物BiOCl的形貌为微米棒，BiOCl 微米棒的宽度为0.6-3μm。
[0075] 同理，扫描电镜(SEM)分析实施例2、实施例4中得到的暴露(110) 晶面的BiOCl微米棒，结果分别对应如图5、图6。结果如图5、图6所示，均有BiOCl微米棒的产生。
[0076] 同理，扫描电镜(SEM)分析实施例5中得到的暴露(110)晶面的BiOBr 微米棒，结果分别对应如图9。结果如图9所示，有BiOBr微米棒的产生， BiOBr微米棒宽0.5-3μm。
[0077] 另外，扫描电镜(SEM)分析实施例6中得到的暴露(110)晶面的BiOI 微米棒，结果分别对应如图10。结果如图10所示，有BiOI微米棒的产生， BiOI微米棒宽0.5-3μm。
[0078] 检测例3
[0079] 用透射电子显微镜(TEM)分析实施例1得到的暴露(110)晶面的BiOCl 微米棒，结果如图3所示。从图3可以看出，产物BiOCl具有微米棒结构。
[0080] 检测例4
[0081] 用高分辨率的透射电镜(HRTEM)分析实施例1得到的暴露(110)晶面的BiOCl微米棒，结果如图4所示，HRTEM显示了清晰的晶格条纹，晶面间距为0.273nm和0.247nm分别对应于BiOCl的(110)晶面和(003)晶面，(110)和(003)晶面之间的角度为90°，电子束沿(110)方向射入。因此，BiOCl微米棒暴露的是(110)晶面。
[0082] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0083] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0084] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
