[發明專利]一種Bi/BiOCOOH復合光催化劑及其制備方法在審

申請號：	201711264456.9	申請日：	2017-12-05
公開（公告）號：	CN107952480A	公開（公告）日：	2018-04-24
發明（設計）人：	段芳;丁志剛;王軍;路姍姍;施冬健;陳明清	申請（專利權）人：	江南大學
主分類號：	B01J31/04	分類號：	B01J31/04;B01J37/10;B01J37/16
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種 bi biocooh 復合光催化劑及其制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于環境功能材料中的光催化技術，涉及利用高溫高壓反應釜一步制備Bi/BiOCOOH復合光催化劑，通過改變作為硫源的量，控制了BiOCOOH向Bi部分轉化，最終得到了具有較高可見光催化活性的Bi/BiOCOOH復合光催化劑。

背景技術

目前，環境污染日趨嚴重，能源危機日益嚴峻，對當前的科學技術發展提出了巨大的挑戰。光催化技術是從上世紀中后期逐步發展起來的，是一種綠色技術，在能源和環境領域有著重要的應用前景。光催化技術能使環境中存在的有機污染物及有毒重金屬離子發生氧化還原分解反應，最終降解為二氧化碳、水和無機離子等小分子物質，由于綠色環保不存在二次污染、應用范圍廣降解程度高等優點被認為是極具開發潛力的環境污染處理方法。

鉍系半導體光催化劑具有良好的光催化活性，可以有效地降解有機污染物，發展前景廣闊。大部分鉍系半導體光催化劑能被可見光激發，具有可見光催化活性。BiOCOOH是典型的鉍系光催化劑，具有可見光光催化性能，但存在顆粒尺寸大、比表面積小、可見光吸收少、光生電子-空穴分離效率較低、電子-空穴復合率高等問題。利用金屬可以有效提高光生電子-空穴分離效率，因此選擇溶劑熱法一步制備Bi/BiOCOOH復合光催化劑，有效加快電子-空穴分離，從而提高光催化活性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種Bi/BiOCOOH復合光催化劑的制備方法，該方法工藝簡單、成本低廉，合成的光催化劑光催化降解效果較好。

本發明提供用于降解有機污染物的Bi/BiOCOOH復合光催化劑，其特征在于：用溶劑熱法一步制備Bi/BiOCOOH復合光催化劑，控制反應條件，使BiOCOOH部分轉化為Bi，最終得到Bi/BiOCOOH復合光催化劑，該復合光催化劑較BiOCOOH可見光催化性能得到提升，包括如下步驟：

將丙三醇、去離子水和N,N-二甲基甲酰胺以一定比例配制成混合溶劑，然后稱量2mmol五水硝酸鉍溶解在上述混合溶劑中，在磁力攪拌下至澄清透明，接著稱量加入0～3mmol的硫源，混合攪拌30min，形成均一的黑色乳濁液，然后轉入50mL含聚四氟乙烯內襯的不銹鋼高壓反應釜中，140～160℃下反應10～15h，將產物離心分離，先用熱水沖洗3次，在分別用去離子水和無水乙醇洗滌5次后，在60～80℃下干燥6～12h，得到Bi/BiOCOOH復合光催化劑。

本發明與現有技術相比，具有顯著優點：

(1)本發明采用溶劑熱法一步合成Bi/BiOCOOH復合光催化劑，通過控制BiOCOOH向Bi部分轉化，原位還原得到Bi/BiOCOOH復合光催化劑，該方法工藝簡單，能耗較低，容易操作。

(2)本發明所制備的Bi/BiOCOOH復合光催化劑利用Bi利于電子-空穴分離，能有效控制電子-空穴的再結合，該復合光催化劑相比于純BiOCOOH光催化性能顯著提高。

附圖說明

圖1 BiOCOOH和Bi/BiOCOOH復合光催化劑的X-射線衍射花樣

圖2 Bi/BiOCOOH復合光催化劑的透射電子顯微照片

圖3 BiOCOOH和Bi/BiOCOOH復合光催化劑的紫外可見漫反射光譜圖

圖4 BiOCOOH和Bi/BiOCOOH復合光催化劑的光催化性能測試

具體實施方式

本發明一種Bi/BiOCOOH復合光催化劑，通過控制添加的硫源量，原為還原BiOCOOH向Bi部分轉化，得到的Bi/BiOCOOH復合光催化劑的可見光催化性能大大提升。

本發明一種Bi/BiOCOOH復合光催化劑的制備方法，包括如下步驟：

為了更好的理解本發明，下面結合實例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不局限于下面所給出的實例。