[發明專利]一種鉍-無定型鎢酸鉍-三氧化二鉍三元有機復合光催化劑及制備方法

有效

• 申請號: 201710113548.0
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106807361B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 董帆;何文杰;董興安;王紅
• 申請（專利權）人: 重慶工商大學
• 主分類號: B01J23/31
• 分類號: B01J23/31;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請實施例示出鉍?無定型鎢酸鉍?三氧化二鉍三元有機復合光催化劑及制備方法：取鉍元素的前驅體溶于去離子水中，得到鉍溶液，取鎢酸根的前驅體溶于去離子水，得到鎢酸根溶液；將鉍溶液和鎢酸根溶液均勻很合，在烘箱中恒溫反應，得到無定型鎢酸鉍粉末；將還原劑與無定型鎢酸鉍粉末分別溶于去離子水，并在室溫下進行混合磁力攪拌，通過原位沉積法得到鉍?無定型鎢酸鉍?三氧化二鉍三元有機復合光催化劑。由本發明提供的制備方法所獲得的有機復合光催化劑中，Bi單質原位負載在鎢酸鉍表面并和單質Bi的氧化物Bi₂O₃構成異質結能夠較大程度地加速無定型鎢酸鉍的光生電子與空穴對的分離，進而三元有機復合光催化劑的光催化活性提高。

技術領域

本發明涉及光催化劑制備技術領域，更為具體地說，涉及一種鉍-無定型鎢酸鉍-三氧化二鉍三元有機復合光催化劑及制備方法。

背景技術

隨著人類科技文明的進步，工業得到了大規模地發展，汽車也越來越普及，大量的氮氧化物排放入大氣中。氮氧化物作為光化學煙霧、酸雨、臭氧層破壞的污染物，氮氧化物已成為世界各國亟待解決的大氣污染物。可見光驅動的光催化方法作為一種環境友好的綠色技術在環境污染凈化和太陽能能源轉化方面都展現出了良好的應用前景。可見光驅動的光催化方法能使氮氧化物在光催化作用下發生氧化反應，生成H₂O、硝酸鹽、亞硝酸鹽等而達到無害化，從而凈化環境。

研究表明，鉍系光催化劑是一種很好的可見光催化劑。1999年Kudo和Hijii首次報道了鎢酸鉍具有光催化分解水的活性。Tang等的研究證實了鎢酸鉍對于CHCl₃和CH₃CHO的礦化均有光催化活性。已知，鉍系光催化劑由于禁帶寬度較窄(1.76eV～3.1eV)，導致光生電子空穴對容易復合，鉍系光催化劑的光活性較低。為了進一步提高鉍系光催化劑的光活性，許多學者采用各種不同方法以及摻雜和負載等技術制備出具有特殊形貌和粒徑較小的鎢酸鉍光催化劑。現有技術通過改進制備方法，如：貴金屬摻雜負載、構建異質結等技術，可以有效提高鉍系半導體材料的可見光吸收性能或抑制光生電子和空穴的復合，從而進一步提高其光催化性能。

但是，現有的鉍系光催化劑的制備方法制備出來的鉍系光催化劑，光響應范圍窄，太陽能利用率低，光生電子和空穴復合嚴重，阻礙了鉍系光催化技術的應用。因此，尋求一種太陽能利用率高，光催化性能穩定的鉍系光催化劑的制備方法乃當務之急。

發明內容

本發明的目的是提供一種鉍-無定型鎢酸鉍-三氧化二鉍三元有機復合光催化劑及制備方法，以解決背景技術所述的鉍類光催化劑，由于光響應范圍窄，太陽能(可見光)利用率低，光生電子和空穴復合嚴重等問題的存在而阻礙光催化技術的應用的技術問題。

本發明實施例提供了一種鉍-無定型鎢酸鉍-三氧化二鉍三元有機復合光催化劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

S101取鉍元素的前驅體溶于去離子水中，得到鉍溶液，取鎢酸根的前驅體溶于去離子水，得到鎢酸根溶液；

S102將所述鉍溶液和所述鎢酸根溶液均勻很合，在烘箱中恒溫反應，得到無定型鎢酸鉍粉末；

S103將還原劑與所述無定型鎢酸鉍粉末分別溶于去離子水，并在室溫下進行混合磁力攪拌，通過原位沉積法得到鉍-無定型鎢酸鉍-三氧化二鉍三元有機復合光催化劑。

可選擇的，所述將還原劑與所述無定型鎢酸鉍粉末分別溶于去離子水的步驟包括：

取還原劑與所述無定型鎢酸鉍粉末，所述還原劑與所述無定型鎢酸鉍粉末的所述摩爾比為20％～120％；

所述將還原劑與所述無定型鎢酸鉍粉末分別溶于去離子水。

可選擇的，所述還原劑為NaBH₄。

可選擇的，所述鉍元素前驅體為：硝酸鉍。