[發明專利]一種光催化劑、其制備方法及應用

在審

• 申請號: 201810159150.5
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN110193372A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 吳愛國;徐裕
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: B01J27/06
• 分類號: B01J27/06;B01J31/04;B01J37/10;B01J37/34;A61K49/22;A61K49/04;A61K41/00;C02F1/30;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 張瑩

1.一種光催化劑，其特征在于，所述光催化劑包括檸檬酸和鹵氧化鉍，所述檸檬酸修飾于所述鹵氧化鉍表面；

所述鹵氧化鉍的化學式為BiOX；其中，X選自F、Cl、Br、I、At中的至少一種；

所述光催化劑的顏色為黑色。

2.根據權利要求1所述的光催化劑，其特征在于，所述光催化劑的尺寸為1～200nm；

優選地，所述光催化劑的尺寸為20nm～100nm；

進一步優選地，所述光催化劑的尺寸為20nm～80nm；

優選地，所述光催化劑的形貌為片層狀。

3.權利要求1至2任一項所述光催化劑的制備方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步驟：

a)將含有鉍元素和鹵素的原料通過水熱反應或溶劑熱反應，得到前驅體I；

b)將前驅體I與含有檸檬酸鹽的溶液接觸，進行表面修飾后，得到所述光催化劑；

優選地，步驟a)所述含有鉍元素和鹵素的原料中，鉍元素和鹵素X的摩爾比為：

Bi:X＝1:0.5～5；

優選地，步驟a)中所述溶劑熱反應的溫度為150～180℃，反應時間為10～15小時；步驟a)中所述水熱反應的溫度為150～180℃，反應時間為10～15小時。

4.根據權利要求3所述光催化劑的制備方法，其特征在于，步驟a)中所述溶劑熱中所采用的溶劑選自醇類化合物、酮類化合物、醚類化合物中的至少一種；

優選地，步驟a)中所述溶劑熱中所采用的溶劑選自乙醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙三醇、乙二醇甲醚、二甘醇和甘露醇中的至少一種。

5.根據權利要求3所述光催化劑的制備方法，其特征在于，步驟a)所述含有鉍元素和鹵素的原料中，鉍元素來自硝酸鉍、氯化鉍、溴化鉍、碘化鉍中的至少一種；

所述鹵素來自堿金屬鹵化物、堿土金屬鹵化物中的至少一種；

優選地，步驟a)所述含有鉍元素和鹵素的原料中，所述鹵素來自氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、溴化鈉、溴化鉀、碘化鈉、碘化鉀、氯化鉍中的至少一種。

6.根據權利要求3所述光催化劑的制備方法，其特征在于，步驟b)中所述前驅體I與含有檸檬酸鹽的溶液中檸檬酸鹽的質量比為：

前驅體I：檸檬酸鹽＝1:10～20；

所述含有檸檬酸鹽的溶液中檸檬酸鹽的濃度為50～200mg/mL。

7.根據權利要求3所述光催化劑的制備方法，其特征在于，步驟b)中所述表面修飾所采用的方法為光照處理；

優選地，所述光照處理條件為將前驅體I與含有檸檬酸鹽的溶液的混合物置于波長不超過420nm的光下照射1～5小時；

優選地，步驟b)中所述檸檬酸鹽選自檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、檸檬酸銨中的至少一種。

8.權利要求1至2任一項所述的光催化劑、根據權利要求3至7任一項所述的方法制備得到的光催化劑中的至少一種在光催化降解水體有機污染物、光催化降解空氣中有機污染物中的應用。

9.權利要求1至2任一項所述的光催化劑、根據權利要求3至7任一項所述的方法制備得到的光催化劑中的至少一種在光熱轉換器件中的應用。

10.權利要求1至2任一項所述的光催化劑、根據權利要求3至7任一項所述的方法制備得到的光催化劑中的至少一種在光聲成像、CT成像、光動力治療藥劑的制備、光熱治療藥劑的制備中的應用。