[發(fā)明專利]花狀BiOCl光催化劑的制備方法及制得的BiOCl光催化劑和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710287367.X
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN107162051B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐海明;夏東升;李東亞;胡明玥;孫磊;袁向娟;曹剛;孫靜宇;蔡雨杰
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢紡織大學(xué)
• 主分類號(hào): C01G29/00
• 分類號(hào): C01G29/00;B01J27/06;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 王俊杰

本發(fā)明提供了花狀BiOCl光催化劑的制備方法及制得的BiOCl光催化劑和應(yīng)用，所述方法包括如下步驟：(1)在水中加入硝酸鉍和麥芽糖，以及滴加氯化物溶液，攪拌形成鉍前驅(qū)體；所述硝酸鉍和麥芽糖的摩爾用量比例為：1：(0.2?3)；(2)采用堿性溶液將鉍前驅(qū)體的pH值調(diào)為5.0?6.5，形成反應(yīng)物；(3)將反應(yīng)物在150?160℃下進(jìn)行反應(yīng)24?30h，得到沉淀；(4)將步驟(3)得到的所述沉淀洗滌，干燥，得到花狀結(jié)構(gòu)的BiOCl光催化劑。本發(fā)明方法克服了現(xiàn)有BiOCl光催化劑制備方法的缺陷，所得BiOCl光催化劑能夠很好的響應(yīng)可見光，具有較高的可見光光催化活性，以及具有良好的穩(wěn)定性和可重復(fù)利用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境化工光催化水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及花狀BiOCl光催化劑的制備方法及制得的BiOCl光催化劑和應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來，環(huán)境污染問題被越來越多的國家所重視。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速，在化石能源被大量消耗的前提下，催生了光催化技術(shù)，光催化技術(shù)是綠色環(huán)境友好型技術(shù)，且太陽能取之不盡，用之不竭，是目前理想的清潔能源，新型光催化劑無疑成為當(dāng)下研究熱點(diǎn)。目前國際論壇對TiO₂作為光催化劑研究廣泛且深入，但是，TiO₂帶隙能較大，故只能吸收波長小于387nm的紫外光，無法響應(yīng)可見光，阻礙了它的發(fā)展與應(yīng)用，故制備可以響應(yīng)可見光的新型光催化材料成為當(dāng)下研究熱點(diǎn)。氯氧化鉍(BiOCl)是當(dāng)前研究較多的可見光響應(yīng)的光催化劑之一。目前，國際上多用半導(dǎo)體復(fù)合、貴金屬沉積、過渡金屬摻雜和非金屬元素的摻雜等辦法來提高光催化劑活性，這些方法減小了光生電子與光生空穴的復(fù)合幾率，從而明顯提高了光催化劑的降解有機(jī)染料的性能。但是這些方法過程繁瑣、成本較高、需要大量復(fù)雜設(shè)備。因而需要亟需一種簡單、高效和綠色的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的主要目的之一在于提供花狀BiOCl光催化劑的制備方法，所述制備方法具有無需復(fù)雜設(shè)備，操作簡單、成本低廉、可用于工廠連續(xù)化大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，花狀BiOCl光催化劑的制備方法，所述方法包括如下步驟：

(1)在水中加入硝酸鉍和麥芽糖，以及滴加氯化物溶液，攪拌形成鉍前驅(qū)體；所述硝酸鉍和麥芽糖的摩爾用量比例為：1：(0.2-3)；

(2)采用堿性溶液將鉍前驅(qū)體的pH值調(diào)為5.0-6.5，形成反應(yīng)物；

(3)將反應(yīng)物在150-160℃下進(jìn)行反應(yīng)24-30h，得到沉淀；

(4)將步驟(3)得到的所述沉淀洗滌，干燥，得到花狀結(jié)構(gòu)的BiOCl光催化劑。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述步驟(1)中，所述氯化物選自氯化鉀、氯化鈉及氯化銨。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述步驟(1)中，所述硝酸鉍和麥芽糖的摩爾用量比例為：1：(0.3-1.5)。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述步驟(2)中，所述堿性溶液選自氫氧化鉀、氫氧化鈉及氨水。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述步驟(2)中，所述鉍前驅(qū)體的pH值調(diào)為6.0。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述步驟(3)中，將反應(yīng)物在160℃下進(jìn)行反應(yīng)24h。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述步驟(4)中，所述洗滌包括：采用去離子水和無水乙醇多次洗滌，所述干燥包括：在30-50℃的溫度下真空烘干。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種由上述制備方法制得的BiOCl光催化劑，所得光催化劑能夠很好的響應(yīng)可見光，具有較高的可見光光催化活性，以及具有良好的穩(wěn)定性和可重復(fù)利用性。