[發明專利]溶劑熱法制備不銹鋼網負載氧化鉍納米片光催化劑的方法

在審

• 申請號: 201810339436.1
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108479747A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 楊艷玲;陳華軍;鎖國權;侯小江;馮雷;李丹;王祎;左玉;畢雅欣;朱劍鋒
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B01J23/18
• 分類號: B01J23/18;B01J35/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

本發明公開了一種溶劑熱法制備不銹鋼網負載氧化鉍納米片光催化劑的方法，以硝酸鉍、乙二醇和丙酮為原料，不銹鋼網為載體，控制水熱反應溫度和時間進行溶劑熱反應，反應結束后取出不銹鋼網，清洗后經80～90℃烘干處理12～24h制得不銹鋼網負載Bi₂O₃納米片光催化材料。本發明工藝簡單，有效優化不銹鋼網負載Bi₂O₃納米片光催化材料制備工藝，制備的產品性能優良，能作為光催化材料使用。

技術領域

本發明屬于負載型光催化材料制備技術領域，具體涉及一種溶劑熱法制備不銹鋼網負載氧化鉍納米片光催化劑的方法。

背景技術

TiO₂等半導體材料可吸收太陽光中的紫外線，當輻射的能量大于或相當于半導體的禁帶寬度時，半導體內電子受激發從價帶躍遷到導帶，而空穴則留在價帶，使電子和空穴發生分離，分離的電子和空穴分別具有還原性和氧化性，電子可以還原H₂O產生H₂，空穴可以氧化H₂O變為O₂。在有機物存在下，空穴則可以將有機物氧化為CO₂和H₂O等，廣泛應用于光催化降解水體和大氣中的有機污染物，在催化領域具有廣闊的應用前景，受到了廣泛關注。

目前，為了提高TiO₂等半導體光催化劑光催化效率，提高其對太陽能的利用率，使之能夠吸收可見光，進行光解水制氫和降解有機污染物，進行了廣泛和深入的研究，相關研究概括起來主要包括兩個方面：

1、TiO₂改性研究

關于TiO₂改性研究主要包括光催化劑納米化、金屬和非金屬離子摻雜、半導體復合、染料光敏化、貴金屬沉積、電子捕獲劑、表面螯合及衍生作用和場外耦合等。這些改性研究提高了TiO₂光催化效率，改性后的TiO₂可以吸收太陽光中的可見光部分，進行光解水制氫和降解有機污染物。

2、尋找新的光催化劑

新的光催化體系包括鉭酸鹽[ATaO₃(A＝Li,K),A₂SrTa₂O₇·nH₂O(A＝H,K,Rb)]、鈮酸[Ba₅LaTi₂Nb₃O₁₈]、鈦酸鹽、多元硫化物和鉍系光催化劑等。這些新的光催化體系豐富了光催化的研究內容，在提高光催化效率和太陽能利用方面取得了顯著的進步。

上述光催化劑均為納米粉末狀材料，雖然具有較高的光催化效率和可見光吸收效率，但是在流體中存在分離回收困難、納米粒子易凝聚等缺點，限制和阻礙了這些納米光催化劑的工業化應用。

為了解決上述問題，研究開發薄膜型TiO2是將光催化劑應用于流體凈化的關鍵問題之一，目前國內外對TiO2薄膜光催化劑進行了很多研究，但大都局限于薄膜催化劑的晶相結構，并且薄膜型TiO2光催化劑的比表面積低，與反應物的接觸面積有限，因而光催化效率不高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種溶劑熱法制備不銹鋼網負載氧化鉍納米片光催化劑的方法，將Bi₂O₃納米片光催化劑負載在不銹鋼網上，既解決了納米光催化劑分離回收困難，又解決了薄膜型光催化劑光催化效率低的問題。

本發明采用以下技術方案：

溶劑熱法制備不銹鋼網負載氧化鉍納米片光催化劑的方法，以硝酸鉍、乙二醇和丙酮為原料，不銹鋼網為載體，控制水熱反應溫度和時間進行溶劑熱反應，反應結束后取出不銹鋼網，清洗后經烘干處理制得不銹鋼網負載Bi₂O₃納米片光催化劑。