[發明專利]一種片狀多孔碘化氧鉍納米光催化劑的制備方法

無效

• 申請號: 201210082112.7
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN102626644A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 陳剛;熊桂洪;孫凈雪;董紅軍;裴健
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B01J27/08
• 分類號: B01J27/08;B01J35/10;A62D3/17;A62D101/28
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及碘化氧鉍的制備方法。

背景技術

資源、環境、人口和人類社會的可持續性發展將成為二十一世紀的重大課題。水是生命之源，人類文明的發展與水的利用緊密相連。隨著人口的增長和經濟的發展，人類對水的需求量不斷增加。許多國家和地區都面臨著水資源短缺的危機，世界性環境污染，尤其是水污染，日益嚴重。水中的污染物，尤其是有機污染物不僅在水中存在時間長、范圍廣，而且危害大。自上世紀20年代以來，隨著工業和城市的迅速發展，水污染日益加重，給水處理帶來越來越大的壓力和困難，早期使用的砂濾、混凝，甚至生物降解的方法都不能完全滿足水處理的要求。BiOI具有較窄的帶隙，約1.77eV，在可見光區具有光降解性能，但是現有的BiOI因比表面積較小，光降解性能差。

發明內容：

本發明是要解決現有的BiOI在可見光區光降解性能差的技術問題，而提供一種片狀多孔碘化氧鉍納米光催化劑的制備方法。

本發明的一種片狀多孔碘化氧鉍納米光催化劑的制備方法按以下步驟進行：

一、按質量百分比為聚乙烯吡咯烷酮10％～30％、乙醇70％～90％的比例將聚乙烯吡咯烷酮與乙醇加入到容器中，攪拌1～3h，得到混合溶劑；

二、按硝酸鉍(Bi(NO₃)₃)與碘化鉀(KI)的摩爾比為1∶(1～3)的比例，將硝酸鉍與碘化鉀加入到步驟一得到的混合溶劑中，攪拌0.5～2h，得到混合溶液；其中混合溶液中硝酸鉍的濃度為0.7～1.0mmol/mL；

三、將步驟二得到的混合溶液轉移到反應釜中，密封后放入溫度為120～160℃的烘箱中熱處理10～24h；

四、將反應釜降至室溫后，將得到的產物用離子水洗滌，然后放在溫度為50～70℃的干燥箱中干燥后，得到片狀多孔碘化氧鉍納米光催化劑。

本發明以無水乙醇為溶劑，在聚乙烯吡咯烷酮的作用下，通過共沉淀-溶劑熱方法使制備的片狀多孔碘化氧鉍納米光催化材料具有較大的比表面積(＞50m²·g^-1)，吸附性強。降解100mL初始濃度為10mg/L的羅丹明B只需要10～15min，而據文獻報道，在同樣的條件下，現有的BiOI所需時間為1～2h，比較可知，本發明的片狀多孔碘化氧鉍納米光催化劑具有優異的降解羅丹明B有機污染物的性能。

本發明方法的反應原料便宜、反應溫度低、反應壓力小、裝置簡易，操作簡單。所制備的材料粉體均勻、多孔且為納米級物質，光催化降解羅丹明B性能優異。可用于降解有機污染物。

附圖說明

圖1是試驗一制備的片狀多孔碘化氧鉍納米光催化劑的XRD譜圖；

圖2是試驗一制備的片狀多孔碘化氧鉍納米光催化劑的SEM譜圖；

圖3是試驗一的光催化劑降解羅丹明B得到的羅丹明B濃度C與初始濃度C₀的比值與降解時間的關系曲線圖；其中a為本試驗一制備的片狀多孔碘化氧鉍納米光催化劑降解羅丹明B得到的羅丹明B濃度C與初始濃度C₀的比值與降解時間的關系曲線；b為現有的BiOI光催化劑降解羅丹明B得到的羅丹明B濃度C與初始濃度C₀的比值與降解時間的關系曲線。

具體實施方式：

具體實施方式一：本實施方式的一種片狀多孔碘化氧鉍納米光催化劑的制備方法按以下步驟進行：

一、按質量百分比為聚乙烯吡咯烷酮10％～30％、乙醇70％～90％的比例將聚乙烯吡咯烷酮與乙醇加入到容器中，攪拌1～3h，得到混合溶劑；

二、按硝酸鉍(Bi(NO₃)₃)與碘化鉀(KI)的摩爾比為1∶(1～3)的比例，將硝酸鉍與碘化鉀加入到步驟一得到的混合溶劑中，攪拌0.5～2h，得到混合溶液；其中混合溶液中硝酸鉍的濃度為0.7～1.0mmol/mL；

三、將步驟二得到的混合溶液轉移到反應釜中，密封后放入溫度為120～160℃的烘箱中熱處理10～24h；

四、將反應釜降至室溫后，將得到的產物用離子水洗滌，然后放在溫度為50～70℃的干燥箱中干燥后，得到片狀多孔碘化氧鉍納米光催化劑。