[發(fā)明專利]一種BiOBr納米球、制備方法及其作為光催化劑在光降解染料中的應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910055091.1
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN109759096B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 蒲永平;申國棟
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B01J27/06
• 分類號: B01J27/06;B01J35/08;C02F1/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發(fā)明公開了一種BiOBr納米球的制備方法，包括以下步驟：1)將Bi(NO₃)₃·5H₂O和1,2?二溴苯溶于乙醇中，得到混合溶液；其中，混合溶液中Bi和Br物質的量之比為1:1；2)將混合溶液進行醇熱反應，反應后得到反應液；3)將反應液進行離心干燥后得到BiOBr納米球。本發(fā)明還公開一種BiOBr納米球，球體直徑不超過50nm。本發(fā)明還公開了該納米球作為催化劑在光降解染料中的應用，降解率達到98％，因材料尺寸的變小，光生電子和空穴從材料體內擴散到表面的時間變短，在材料體內的復合概率變小，表現(xiàn)出光催化活性變好。

技術領域

本發(fā)明屬于納米材料技術領域，尤其是一種BiOBr納米球、制備方法及其作為光催化劑在光降解染料中的應用。

背景技術

BiOBr是一種由(Bi₂O₂)²⁺層和Br^-雙離子層交替排列成的，具有層狀結構的新型光催化材料，其開放的層狀結構有利于光生載流子在層間的傳輸，可以縮短電荷到達表面活性位點的距離，減小光生電荷的復合，因此，BiOBr比傳統(tǒng)TiO₂表現(xiàn)出更加優(yōu)異的光催化活性。此外，材料尺寸是影響其催化活性的另一個重要因素，材料粒徑越小，光生電子和空穴從材料體內擴散到表面的時間越短，在材料體內的復合概率越小，光催化活性越好。目前，已報道的BiOBr多為片狀或由片狀形成的BiOBr球，尺寸通常大于100nm，甚至可達微米級別，不利于光催化過程中有效光生載流子發(fā)揮作用。由于制備BiOBr過程中成核生長速度較快，小尺寸、大比表面積的BiOBr納米球成為了研究熱點和難點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供一種BiOBr納米球、制備方法及其作為光催化劑在光降解染料中的應用。

為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)：

一種BiOBr納米球的制備方法，包括以下步驟：

1)將Bi(NO₃)₃·5H₂O和1,2-二溴苯溶于乙醇中，得到混合溶液；其中，混合溶液中Bi和Br物質的量之比為1:1；

2)將混合溶液進行醇熱反應，反應后得到反應液；

3)將反應液進行離心干燥后得到BiOBr納米球。

進一步的，步驟1)中混合溶液中Bi(NO₃)₃·5H₂O的濃度為75-125mmol/L。

進一步的，將Bi(NO₃)₃·5H₂O和1,2-二溴苯溶于乙醇中的溶解手段為攪拌和超聲處理。

進一步的，超聲處理的參數(shù)為超聲功率為300W，超聲頻率為40-80kHz，處理時間為12-24h。

進一步的，步驟2)中醇熱反應的溫度為100-120℃，反應時間為4-8h。

一種BiOBr納米球，球體直徑不超過50nm。

一種BiOBr納米球，作為光催化劑在光降解染料中的應用。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明采用醇熱法制備BiOBr納米球的方法，具有操作簡便、制備時間短、成本低廉且適合于工業(yè)化生產的特點。