[發明專利]無定形氧化鉍復合光催化劑、制備方法及使用方法

有效

• 申請號: 201710113549.5
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN107051422B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 董帆;李欣蔚;崔雯;孫艷娟
• 申請（專利權）人: 重慶工商大學
• 主分類號: B01J23/18
• 分類號: B01J23/18;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

本申請公開了一種無定形氧化鉍復合光催化劑、制備方法及使用方法，所述制備方法包括：取鉍單質前驅體溶于溶劑，得到鉍溶液，所述溶劑包括：體積比1:1的乙醇和乙二醇；將所述鉍溶液置于160℃環境下進行熱處理，得到無定形氧化鉍；將所述無定形氧化鉍均勻分散在水中得到分散劑，向所述分散劑中逐滴加入還原性溶劑，得到的混合物溶液；將混合物溶液在室溫條件下反應，靜置，得到無定形氧化鉍復合光催化劑。經過實驗分析可知，由本申請示出的制備方法所獲得的無定形氧化鉍復合光催化劑，原位還原的單質鉍修飾在無定形氧化鉍表面作為光電子捕獲中心，促進光生載流子分離和增強可見光吸收能力，進而激活了無定形氧化鉍的光催化活性。

技術領域

本申請涉及光催化劑制備技術領域，更為具體地說，涉及一種無定形氧化鉍復合光催化劑、制備方法及使用方法

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問題。光催化劑能使氮氧化物在光催化作用下發生降解反應，生成H₂0、C0₂、鹽等而達到無害化，從而凈化環境。

通常半導體光催化劑的能帶是不連續的，在充滿電子的低能價帶(VB)和高能價帶(CB)之間存在一個禁帶，當用能量等于或者大于禁帶寬度(Es)的光照射時，VB上產生光生電子，光生電子越過禁帶進入導帶，同時在VB上產生相應的空穴(h)，h本身具有較強得電子能力，可奪取氮氧化物的載流子，氮氧化物被活化而降解，生成H₂O、CO₂、鹽等物質，從而達到去除氮氧化物，凈化環境的目的。所以影響光催化反應的主要因素是光吸收和光載流子的有效傳輸。氧化鉍有4種晶體結構分別是α-Bi₂O₃單斜晶型、β-Bi₂O₃四角晶型、γ-Bi2O3體心立方體晶型、δ-Bi₂O₃面立方晶型。所有的晶型結構中，β-Bi₂O₃四角晶型的禁帶寬度為2.4eV，在這五種晶型結構中的光催化活性最好。無定形物質通常制備方法相對簡單容易而廣泛應用于光催化領域。

然而，無定形的氧化鉍由于存在大量本征缺陷，光催化反應過程光激發產生的載流子很容易在無定形氧化鉍內部本征缺陷處中復合，不利于光載流子有效傳輸，導致NO在光催化反應中NO的降解率較低。

發明內容

本申請的發明目的在于提供一種無定形氧化鉍復合光催化劑、制備方法及使用方法，以解決現有光催化劑對NO降解率低的問題。

本申請第一方面示出一種無定形氧化鉍復合光催化劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

取鉍單質前驅體溶于溶劑，得到鉍溶液，所述溶劑包括：體積比1:1的乙醇和乙二醇；

將所述鉍溶液進行熱處理，得到無定形氧化鉍；

將所述無定形氧化鉍均勻分散在水中得到分散劑，向所述分散劑中逐滴加入還原性溶劑，得到的混合物溶液；

將所述混合物溶液在室溫條件下反應，靜置，得到無定形氧化鉍復合光催化劑。

可選擇地，所述向分散劑中逐滴加入還原性溶劑，得到的混合物溶液的步驟包括：

向分散劑中逐滴加入還原性溶劑，穩定劑，得到的混合物溶液，所述穩定劑為聚乙烯吡咯烷酮。

可選擇地，所述取鉍單質前驅體溶于溶劑，得到鉍溶液的步驟包括：

取6mol鉍單質前驅體溶于40ml溶劑，得到鉍溶液。

可選擇地，所述將無定形氧化鉍均勻分散在水中得到分散劑，向所述分散劑中逐滴加入還原性溶劑，得到的混合物溶液的步驟包括：