[發(fā)明專利]一種Pt/Bi2

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010826068.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111905762A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭家秀;周后任;景悅;沈婷;李建軍;袁山東;楚英豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J27/04
• 分類號(hào): B01J27/04;B01J23/31;B01J23/42;B01J35/08;B01J37/34;C02F1/30
• 代理公司: 北京正華智誠(chéng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合

本發(fā)明公開(kāi)了一種Pt/Bi₂WO₆/CuS三元復(fù)合光催化劑及其制備方法。該三元復(fù)合光催化劑中的Pt彌散分布在Bi₂WO₆/CuS納米微球(BWC4?1)的表面，并使兩相界面之間形成異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的制備原料均為常用無(wú)機(jī)化學(xué)試劑、價(jià)廉易得，方法工藝簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備的要求較低、可快速合成異質(zhì)結(jié)催化劑，過(guò)程簡(jiǎn)易反應(yīng)條件可控性強(qiáng)。所制備的Pt/Bi₂WO₆/CuS光催化劑具有較高的結(jié)晶性，且無(wú)其他雜質(zhì)產(chǎn)生，Pt光量子點(diǎn)的加入拓寬了可見(jiàn)光的吸收范圍，具有比單一BWC4?1更優(yōu)異的可見(jiàn)光催化活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水、氣處理技術(shù)和環(huán)境功能材料領(lǐng)域，具體涉及一種Pt/Bi₂WO₆/CuS三元復(fù)合光催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

醫(yī)藥、印染、造紙等工業(yè)有機(jī)廢水排放量大、且含有大量對(duì)人體健康能夠產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)不良影響的難降解污染物，是造成水生態(tài)環(huán)境破壞、嚴(yán)重影響水資源利用的重大污染源。光催化技術(shù)可利用半導(dǎo)體光催化材料將“綠色”的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能或電能，在溫和的反應(yīng)條件下有效去除水體中的有機(jī)污染物，是解決能源和環(huán)境問(wèn)題最有潛力的技術(shù)之一。

近年來(lái)，為了提高半導(dǎo)體催化材料的光催化活性和穩(wěn)定性，國(guó)內(nèi)外研究者開(kāi)發(fā)了大量新型光催化材料，如構(gòu)筑型新型化合物、多元金屬氧化物、層狀化合物、金屬氫氧化物等。Bi₂WO₆作為作為少有的幾個(gè)在可見(jiàn)光照射下可以光解水，又可以用來(lái)降解有機(jī)污染物的光催化劑是近年來(lái)光催化領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。然而傳統(tǒng)Bi₂WO₆在酸性條件下會(huì)分解成鎢酸，穩(wěn)定性不高，難以滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。因此，必須采取合適的措施來(lái)提高CuS/Bi₂WO₆的抗酸性，提高其穩(wěn)定程度，從而使得反應(yīng)能夠順利進(jìn)行。CuS的帶隙為1.76eV～2.48eV，也具有一定的光催化性能，但其在光催化反應(yīng)中對(duì)光的響應(yīng)度以及光生載流子的遷移效率并不是很高，也是近年來(lái)研究的較多的光催化劑之一。將Bi₂WO₆與CuS復(fù)合形成異質(zhì)結(jié)得到具有一定光催化表現(xiàn)的BWC4-1復(fù)合光催化劑，但是其對(duì)可見(jiàn)光的利用效率不高，且在全光條件下光催化效率不如其他一些新型光催化劑，仍然無(wú)法滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，為了進(jìn)一步提高其光催化效果，可以在其表面負(fù)載一些光量子點(diǎn)，來(lái)拓寬催化劑的光響應(yīng)范圍以及光響應(yīng)強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供一種Pt/Bi₂WO₆/CuS三元復(fù)合光催化劑及其制備方法，可在不需要表面活性劑和復(fù)雜的工藝的條件下無(wú)污染制備出Pt/Bi₂WO₆/CuS三元復(fù)合光催化劑，并能有效提升催化劑的催化效率和響應(yīng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種Pt/Bi₂WO₆/CuS三元復(fù)合光催化劑，三元復(fù)合光催化劑中的Pt彌散分布在Bi₂WO₆/CuS納米微球(BWC4-1)的表面，并使兩相界面之間形成異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)；Pt為Bi₂WO₆/CuS納米微球的摩爾質(zhì)量的0.5～2.5％。

進(jìn)一步地，Pt與Bi₂WO₆和/或CuS之間形成異質(zhì)結(jié)。

進(jìn)一步地，Pt為Bi₂WO₆/CuS納米微球的摩爾質(zhì)量的2.0％。

進(jìn)一步地，Bi₂WO₆/CuS納米微球中Bi₂WO₆和CuS的摩爾質(zhì)量比為4:1。