[發明專利]一種復合型納米Tb/BiOCl材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810035900.8
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108043429A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 黃鳳萍;辛萌;崔夢麗;劉博學;周鑫敏
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B01J27/08
• 分類號: B01J27/08;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 齊書田

本發明公開了一種復合型納米Tb/BiOCl材料的制備方法，首先將氯化鉀加入乙二醇中，形成溶液A；將五水合硝酸鉍加入乙二醇中，形成溶液B，然后將溶液A逐滴加入溶液B，且使n(Bi):n(Cl)＝1:1，滴加完成后繼續攪拌，然后加入六水合硝酸鋱，并進行超聲震蕩得到混合溶液；接著將混合溶液轉入反應釜中密封，然后放入烘箱進行反應；反應結束后，將反應釜自然冷卻至室溫，收集固體沉淀，洗滌后干燥即得復合型納米Tb/BiOCl材料。本發明制備的納米Tb/BiOCl催化劑在可見光下對甲基橙具有較高的催化降解能力。

技術領域

本發明涉及光催化材料領域，具體涉及一種復合型納米Tb/BiOCl材料的制備方法。

背景技術

隨著社會工業化的發展，環境污染逐漸加劇。生產與生活污水的排放量急劇增加，全球性水體污染日趨嚴重，威脅著社會經濟乃至人類自身的可持續發展。因此，開發新的污染物處理技術迫在眉睫。半導體光催化技術由于其應用能耗低，范圍廣，以及對環境無二次污染等優點，自20世紀被發現以來備受矚目，越來越多的研究人員投身于這一領域的研究。

文獻“中國專利CN105214694A”公布了一種軟模板法制備BiOCl空心殼的方法,屬于納米光催化材料制備領域。該發明通過簡單的合成方法和無毒試劑合成光催化材料,滿足綠色環保的要求,離子液體不僅用作為溴源和溶劑,同時也作為油相形成微乳液滴,對BiOCl空心殼的形成有著重要作用,所制備的BiOCl空心殼在污染治理、新能源制備和選擇性催化氧化等領域都有較高的應用價值。

文獻“中國專利CN106391062A”公布了一種BiVO4/BiOCl異質結光催化劑,該催化劑是以BiOCl為核,BiVO4納米片包裹在BiOCl核外的微球,微球直徑為1～5μm。該發明所合成的BiVO4/BiOCl光催化劑具有較高的結晶性,且無其它雜質產生；具有較寬的光響應范圍,并對有機染料具有較高的光催化降解活性。

文獻“中國專利CN105032452A”公布了一種高可見光活性的K摻雜BiOCl光催化劑的制備方法,該制備方法溫度低,過程簡單,易于操作,可連續化生產；該方法制得光催化劑具有優異的可見光催化性能。

文獻“中國專利CN103433022A”公布了一種可見光響應型Tb/BiVO4催化劑及其制備方法和應用,其主要成分為BiVO4,為四方鋯石相結構,且BiVO4的晶格中含有Tb3+。該發明加熱速度快,加熱均勻,縮短了反應時間,提高了工作效率,合成的可見光響應型Tb/BiVO4催化劑具有較高的光催化活性,能夠應用于環境污染物處理。

文獻“中國專利CN104475133A”公布了一種Bi/BiOCl光催化劑的制備方法,屬于光催化材料領域。本發明采用一步燃燒法,以硝酸鉍、氯化銨和檸檬酸為原料,通過硝酸鹽和檸檬酸間的氧化還原反應,制備出Bi/BiOCl復合光催化劑。Bi與BiOCl的獨特相互作用增強了催化劑對可見光的吸收性能和加快光生載流子的輸運過程,減小了電子-空穴對的復合幾率,提高了可見光催化的量子效率。在可見光下該復合催化材料具有極高的降解有機染料的性能。本發明的制備方法工藝簡單,制備時間短,條件溫和,成本低廉,易于操作,不需要復雜設備,可連續化生產。

近年來，氯氧化鉍(BiOCl)受到越來越多研究人員的關注，由于其獨特的二維層狀結構以及其內部構筑了強的內電場作用，使得光生電子與空穴在其強的內部電場的作用下可以達到有效的分離，因而BiOCl擁有比TiO2更高的光催化效率。但一方面由于BiOCl光吸收邊靠近紫外光區，自身在可見光區吸收太弱，導致對光的利用效率太低；另一方面其禁帶寬度過大(3.2-3.6eV)，光生電子和空穴激發困難，導致其應用受到很大的限制。