[發明專利]一種碘氧化鉍可見光催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010218340.7
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111302395A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 王麗麗;陳蕊;謝亞彬;楊曉東;陳國利
• 申請（專利權）人: 長春大學
• 主分類號: C01G29/00
• 分類號: C01G29/00;B01J27/06;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬小星

本發明提供了一種碘氧化鉍可見光催化劑及其制備方法和應用，屬于催化材料領域。本發明提供了一種碘氧化鉍可見光催化劑的制備方法，包括以下步驟：將鉍源、碘源和乙二醇混合，進行溶劑熱反應，得到碘氧化鉍BiOI可見光催化劑。本發明通過控制鉍源和碘源的用量比，以及溶劑熱反應的溫度和時間，制備得到了結晶度高、光催化活性好的粉末狀碘氧化鉍可見光催化劑。實施例的結果顯示，本發明提供的碘氧化鉍可見光催化劑，結晶度可達70.76％，對羅丹明B的降解率可達95％以上。

技術領域

本發明涉及催化材料領域，尤其涉及一種碘氧化鉍可見光催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

鹵氧化鉍BiOX(X＝F、C1、Br、I)的晶體結構屬于PbFCl型，無毒，耐腐蝕，化學穩定性好，以其獨特的光學特性和晶體結構成為了具有巨大潛力的可見光催化劑，其中光催化半導體碘氧化鉍BiOI內部的層狀結構之間結合力較小，有利于形成分等級結構促進光生電子和空穴的分離，是鹵氧化鉍中禁帶寬度最小、光催化活性最好、對光的吸收范圍最廣的催化劑。

催化劑的光催化活性與光生電子-空穴對的產生、轉移和分離有關。盡管BiOI在可見區有較強的光吸收，但由于BiOI的禁帶寬度較小(1.7～1.9eV)，容易成為光生電子和空穴的復合中心，不利于光生電子和空穴的有效分離，因此，在可見光下的光催化活性仍較差。BiOI的制備方法包括液相合成法和氣相合成法兩大類，液相合成法包括水熱法、液相沉淀法、微乳液法、溶膠-凝膠法和醇鹽水解法，氣相合成法包括氣相水解法、氣相熱解法及氣相氧化法等。但是，現有技術中制備得到的BiOI還存在結晶度低的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種碘氧化鉍可見光催化劑及其制備方法與應用，本發明提供的碘氧化鉍可見光催化劑結晶度高、光催化活性好，對有機污染物具有優異的降解能力。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種碘氧化鉍可見光催化劑的制備方法，包括以下步驟：

將鉍源、碘源和乙二醇混合，溶劑熱反應得到碘氧化鉍可見光催化劑。

優選地，所述鉍源和碘源的物質的量之比為1:(1～10)。

優選地，所述鉍源的物質的量和乙二醇的體積比為1mmol:(10～50)mL。

優選地，所述鉍源包括五水合硝酸鉍和氧化鉍中的一種或多種。

優選地，所述碘源包括碘化鉀、碘化鈉、海藻碘和碘酸鈉中的一種或多種。

優選地，所述鉍源和碘源的物質的量之比為1:(1～2)。

優選地，所述溶劑熱反應的溫度為120～170℃，時間為8～16h。

優選地，所述溶劑熱反應后還包括：將所述溶劑熱反應的產物依次進行固液分離、洗滌、干燥和研磨。

本發明還提供了上述技術方案所述制備方法制備得到的碘氧化鉍可見光催化劑。

本發明還提供了上述技術方案所述碘氧化鉍可見光催化劑在降解有機污染物中的應用。

本發明提供了一種碘氧化鉍可見光催化劑的制備方法，包括以下步驟：將鉍源、碘源和乙二醇混合，進行溶劑熱反應，得到碘氧化鉍BiOI可見光催化劑。本發明通過控制鉍源和碘源的用量比，以及溶劑熱反應的溫度和時間，制備得到了結晶度高、光催化活性好的粉末狀碘氧化鉍可見光催化劑。實施例的結果顯示，本發明提供的碘氧化鉍可見光催化劑，結晶度可達70.76％，對羅丹明B的降解率可達95％以上。

本發明提供的碘氧化鉍可見光催化劑的制備方法操作簡單，反應條件溫和，適宜規模化生產。

附圖說明