[發明專利]一種Bi2

有效

• 申請號: 202110197334.2
• 申請日: 2021-02-22
• 公開（公告）號: CN112958116B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 向蕓頡;王國景;唐志偉
• 申請（專利權）人: 西南大學;蘭州大學
• 主分類號: B01J27/04
• 分類號: B01J27/04;B01J23/18;B01J37/34;B01J37/08;B01J37/10;C01B32/40;C07C1/02;C07C9/04
• 代理公司: 廣州名揚高玥專利代理事務所(普通合伙) 44738
• 代理人: 郭琳

本發明涉及新能源技術領域，具體公開了一種Bi₂O_2.33?CdS復合光催化劑及其制備工藝。本發明提供的復合光催化劑由Bi₂O_2.33和CdS復合而成，其中，Bi₂O_2.33為納米片芯核結構，CdS包裹于Bi₂O_2.33納米片芯核結構形成殼層，Bi₂O_2.33納米片芯核結構與CdS殼層形成直接Z型異質結，具有電子?空穴分離效率高、氧化還原能力強、光催化性能優良的優點。本發明提供的制備工藝包括以下步驟：S1.利用電沉積法制備BiOI納米片；S2.采用熱處理法將BiOI納米片轉化為氧化鉍；S3.采用水浴法在氧化鉍外面包裹CdS殼層，工藝簡單，易于操作，適于工業化推廣。

技術領域

本發明屬于新能源技術領域，具體涉及一種Bi₂O_2.33-CdS復合光催化劑的制備方法。

背景技術

氫氣作為一種可再生、無污染、能量密度高的清潔能源。在冶金、燃料電池、有機合成、石油化工等行業發揮了重要的作用。隨著太陽能研究和利用的發展，人們已開始利用陽光分解水來制取氫氣。在水中放入催化劑，在陽光照射下，催化劑便能激發光化學反應，把水分解成氫和氧。半導體材料是目前應用最為廣泛的光催化劑。

半導體材料光催化反應發生需要滿足一定的條件，其中光生電子/空穴的能量(由光催化劑導帶/價帶能級決定)要滿足還原/氧化電勢及反應過電位的要求。此外，理想的光催化材料還需要具備較寬的光吸收波段，較高的光生載流子分離效率，以及較強的光腐蝕穩定性。由常用的半導體光催化材料的能帶位置可知，具有高還原和氧化活性的單光催化劑禁帶寬度較寬。但在光吸收階段，寬禁帶半導體僅能利用紫外光(紫外光占太陽光比例約為4％)，太陽光吸收率低。因此，單光催化劑難以兼顧高光吸收率以及高還原和氧化活性，導致光催化活性較低，阻礙了光催化技術的推廣應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種Bi₂O_2.33-CdS復合光催化劑及其制備方法，可獲得高的催化活性。

第一方面，本發明提供一種Bi₂O_2.33-CdS復合光催化劑，采用如下的技術方案：

一種Bi₂O_2.33-CdS復合光催化劑，復合光催化劑由Bi₂O_2.33和 CdS復合而成，其中，Bi₂O_2.33形成為納米片芯核結構，CdS包裹于 Bi₂O_2.33納米片芯核結構形成為殼層，Bi₂O_2.33納米片芯核結構與CdS 殼層形成直接Z型異質結。

優選的，CdS殼層連續均勻地包裹于所述Bi₂O_2.33納米片芯核結構表面，CdS殼層的厚度為10-20nm。

第二方面，本申請提供一種Bi₂O_2.33-CdS復合光催化劑的制備工藝，采用以下技術方案：

一種Bi₂O_2.33-CdS復合光催化劑的制備工藝，包括以下步驟：

S1.利用電沉積法制備BiOI納米片；

S2.采用熱處理法將BiOI納米片轉化為氧化鉍；

S3.采用水浴法在氧化鉍外面包裹CdS殼層，制得Bi₂O_2.33-CdS 復合光催化劑。

優選的，步驟S1具體包括以下步驟：