[發(fā)明專利]一種BiOCl-WO3

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010905974.X
• 申請(qǐng)日: 2020-09-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111939948A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫東峰;黃洛;余愿;李麗;許并社
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J27/06
• 分類號(hào): B01J27/06;B01J23/30
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 王晶

一種BiOCl?WO3復(fù)合光催化劑制備方法，包括以下步驟；步驟1：將BiCl3和鎢酸鹽依次加入低元醇溶液中，機(jī)械攪拌后，得到混合液所述BiCl3與鎢酸鹽的摩爾比為1?10：1；步驟2：將混合液在壓強(qiáng)3Mpa以上、160?200℃條件下保溫3?12小時(shí)進(jìn)行反應(yīng)；步驟3：反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫，對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行離心，水洗，室溫下干燥，即得到BiOCl?WO3復(fù)合光催化劑。本發(fā)明具有光量子效率高，可見(jiàn)光活性好的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合光催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種BiOCl-WO3復(fù)合光催化劑制備方法。

背景技術(shù)

由于化學(xué)工業(yè)的迅猛發(fā)展及環(huán)境處理技術(shù)的不成熟，全球的環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻，人類的生存環(huán)境遭到極大的破壞。特別是廢水污染對(duì)環(huán)境和人體健康都造成極大的影響，目前廢水排放量占比較大的有染料廢水，它不僅色度高，最主要的是成分復(fù)雜、難生物降解，所以染料等有機(jī)污染化學(xué)物質(zhì)的排放無(wú)論對(duì)環(huán)境還是人體都造成很大的影響。尤其是偶氮染料，屬于比較難降解染料之一，可以還原成具有致癌性的物質(zhì)，對(duì)人體造成不可逆的傷害。因此尋找高效、便捷、節(jié)能的處理方法成為科學(xué)家們的研究重點(diǎn)。光催化技術(shù)由于其可直接有效利用太陽(yáng)能資源、反應(yīng)時(shí)間短、處理效果好等優(yōu)勢(shì)，具有廣闊的應(yīng)用前景，因此，越來(lái)越多的科研工作者們青睞于將它應(yīng)用于染料及更多有機(jī)工業(yè)廢水的污染治理。

BiOCl是V-VI-VII三元半導(dǎo)體化合物，也是BiOX(X＝Cl、Br、I)系列材料中被研究和應(yīng)用最為廣泛和深入的。由于BiOCl的禁帶寬度較大，導(dǎo)致其對(duì)可見(jiàn)光的利用率很低，限制了其在可見(jiàn)光光催化領(lǐng)域的應(yīng)用。WO3與BiOCl有匹配的能帶結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)BiOCl與窄帶系半導(dǎo)體WO3復(fù)合，可利于電子－空穴對(duì)的分離，提高其可見(jiàn)光催化活性的提高，使BiOCl的應(yīng)用范圍更廣闊。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種BiOCl-WO3復(fù)合光催化劑制備方法，具有光量子效率高，可見(jiàn)光活性好的特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種BiOCl-WO3復(fù)合光催化劑制備方法，包括以下步驟；

步驟1：將BiCl3和鎢酸鹽依次加入低元醇溶液中，機(jī)械攪拌后，得到混合液所述BiCl3與鎢酸鹽的摩爾比為1-10：1；

步驟2：將混合液在壓強(qiáng)3Mpa以上、160-200℃條件下保溫3-12小時(shí)進(jìn)行反應(yīng)；

步驟3：反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫，對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行離心，水洗，室溫下干燥，即得到BiOCl-WO3復(fù)合光催化劑。

所述鎢酸鹽包括鎢酸鈉、鎢酸鉀和鎢酸銨。

所述步驟1中機(jī)械攪拌時(shí)間為0.5-1小時(shí)。

本發(fā)明的有益效果：

WO3納米粒子原位生長(zhǎng)在BiOCl表面，兩者是以化學(xué)鍵合方式復(fù)合，一方面擴(kuò)展了BiOCl光響應(yīng)范圍，提高了其可見(jiàn)光利用率；另一方面有利于促進(jìn)光生電子-空穴的分離，大幅增加了空穴和電子的數(shù)量，而電子可以與水分子反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)超氧自由基和羥基自由基，從而提高了光催化劑的光化學(xué)活性和降解效率。

采用BiCl3，作為BiOCl鉍源和，避免了添加其它碳源，實(shí)現(xiàn)BiOCl-WO3復(fù)合光催化劑的一步合成，具有工藝簡(jiǎn)單、易于控制且成本低廉特點(diǎn)。

上述比例有利于制得分散性良好的產(chǎn)物，提高產(chǎn)物的光催化活性。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例1所制備BiOCl-WO3復(fù)合光催化劑的TEM照片。

圖2為不同BiCl3和Na2WO4·2H2O摩爾比條件下所制備BiOCl-WO3復(fù)合光催化劑樣品的XRD照片。

具體實(shí)施方式