[發明專利]一種鉍摻雜氧化錫/磷酸鉍復合光催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201811330007.4
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109225287B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 孫劍輝;褚亮亮;董淑英;張晶;王宗舞;吳子勝
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: B01J27/186
• 分類號: B01J27/186;B01J37/10;C02F1/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發明公開了一種鉍摻雜氧化錫/磷酸鉍復合光催化劑的制備方法，將Bi(NO₃)₃·5H₂O溶解稀硝酸溶液中得到澄清透明溶液A，將Na₂SnO₃·4H₂O溶于去離子水得到溶液B，在攪拌條件下將溶液B滴加到溶液A中得到溶液C，將Na₂HPO₄·12H₂O溶于去離子水中得到溶液D，再在攪拌條件下將溶液D滴加到溶液C中，補加去離子水使得混合體系的總體積為30mL，將溶液裝入50mL的高壓反應釜中，置于180℃恒溫烘箱中水熱反應24h，待高壓反應釜冷卻至室溫后將反應液離心，洗滌后置于60℃的恒溫干燥箱中干燥12h制得鉍摻雜氧化錫/磷酸鉍復合光催化劑。本發明制得的復合光催化劑的吸收光譜范圍寬，性能穩定，高效、無毒，成本低廉，可用于高效降解難生物降解有機污染物。

技術領域

本發明屬于復合光催化材料的合成技術領域，具體涉及一種鉍摻雜氧化錫/磷酸鉍復合光催化劑的制備方法。

背景技術

隨著社會的進步，工業的不斷發展，隨之帶來工業廢水排放量的增加。工業廢水存在量大、種類多、難降解及危害大等特點，其中染料廢水主要來源于染料生產及印染廠，因色度高，會影響水體透光性，威脅水生生物的正常生長。染料廢水組成復雜，在自然環境中降解困難，有些對生物體有“致癌、致畸、致突變”效應，危害較大。光催化技術作為一種深度水處理技術，可以在自然光照射下將難降解污染物徹底氧化降解為無毒、無害的CO₂和H₂O，具有節能、高效、凈化徹底的優點。因此，可用于難降解染料廢水的深度降解。目前，光催化技術還難以普及應用于實際廢水處理，很關鍵的一個因素是當前大多數單一光催化劑的降解性能較差，對太陽光的利用率還不夠理想。因此，采取適當方法對現有光催化劑進行改性以提高其光催化性能是光催化技術當前研究的重點。SnO₂是一種寬禁帶n型半導體，具有熱穩定和化學穩定性好、無毒、原料成本低、還原電勢高、電子移動性好等優點，廣泛應用于氣敏材料、催化材料、超級電容器、電極材料方面，其禁帶寬度（Eg）為3.6eV，在光催化中只能吸收利用紫外光，并且存在光生電子-空穴復合率高，光催化效率低的問題。本方法采用元素摻雜及與光催化劑BiPO₄復合構建異質結的方法來提高SnO₂的光催化性能。研究結果表明，本發明所制備的復合光催化劑在模擬太陽光下降解羅丹明B的性能顯著提高，然而目前尚沒有該方面的相關報道。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供了一種能夠有效降解羅丹明B染料廢水的鉍摻雜氧化錫/磷酸鉍復合光催化劑的制備方法。

本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種鉍摻雜氧化錫/磷酸鉍復合光催化劑的制備方法，其特征在于具體步驟為：將1.6007g Bi(NO₃)₃·5H₂O溶解于15mL摩爾濃度為1.43mol/L的稀硝酸溶液中得到澄清透明溶液A，將0.2847g Na₂SnO₃·4H₂O溶于5mL去離子水得到溶液B，在攪拌條件下將溶液B滴加到溶液A中得到溶液C，將0.0188-0.8237gNa₂HPO₄·12H₂O溶于5mL去離子水中得到溶液D，再在攪拌條件下將溶液D滴加到溶液C中，補加去離子水使得混合體系的總體積為30mL，繼續攪拌30min后將溶液裝入50mL的高壓反應釜中，置于180℃恒溫烘箱中水熱反應24h，待高壓反應釜冷卻至室溫后將反應液離心，先用去離子水洗滌至中性，再用無水乙醇洗滌，然后置于60℃的恒溫干燥箱中干燥12h制得鉍摻雜氧化錫/磷酸鉍復合光催化劑。

進一步優選，所述Na₂SnO₃·4H₂O與Na₂HPO₄·12H₂O的投料質量比為0.2847:0.0397。