[發明專利]一種氧化鉍-氮化碳-卟啉復合光催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202110377642.3
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113181974A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 黃洪;代國棟;徐佳杰;司徒粵
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B01J35/02
• 分類號: B01J35/02;B01J31/02;B01J35/08;C02F1/30;C02F1/72;C02F101/38
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 齊鍵

本發明公開了一種氧化鉍?氮化碳?卟啉復合光催化劑及其制備方法。本發明的氧化鉍?氮化碳?卟啉復合光催化劑的組成包括氧化鉍微球和負載在氧化鉍微球上的卟啉敏化氮化碳，其制備方法包括以下步驟：1)將可溶性鉍鹽分散在醇?酮混合液中，進行溶劑熱反應，得到氧化鉍微球；2)將氮化碳和卟啉分散在乙醇中，進行反應，得到卟啉敏化氮化碳；3)將氧化鉍微球和卟啉敏化氮化碳分散在水中，進行反應，即得氧化鉍?氮化碳?卟啉復合光催化劑。本發明的氧化鉍?氮化碳?卟啉復合光催化劑具有優異的光催化性能，且制備方法簡單、制備條件溫和、成本低，適合大面積推廣應用。

技術領域

本發明涉及光催化材料技術領域，具體涉及一種氧化鉍-氮化碳-卟啉復合光催化劑及其制備方法。

背景技術

隨著全球經濟的發展，環境污染問題凸顯，在解決環境污染問題的眾多方法中，光催化技術由于具有成本低、無二次污染等優點，已經成為解決環境污染問題最有潛力的方法之一，而開發高效的光催化劑成為了研究的熱點。

二氧化鈦和氧化鉍是兩種常見的光催化劑，但都存在明顯的缺陷，例如：二氧化鈦具有無毒無污染、衛生安全、光化學穩定性好等優點，在環境凈化方面起到重要作用，但二氧化鈦的禁帶寬度大，只對波長在400nm以下的紫外光區有光響應效果；氧化鉍的禁帶寬度為2.8eV，具備可見光活性，備受關注，但其自身光生電子-空穴的快速復合比較嚴重，光催化性能一般，限制了其應用。

因此，為了滿足實際應用需求，有必要開發一種綜合性能更加優異的光催化劑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氧化鉍-氮化碳-卟啉復合光催化劑及其制備方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種氧化鉍-氮化碳-卟啉復合光催化劑，其組成包括氧化鉍微球和負載在氧化鉍微球上的卟啉敏化氮化碳。

優選的，所述氧化鉍微球的粒徑為1μm～3μm。

上述氧化鉍-氮化碳-卟啉復合光催化劑的制備方法包括以下步驟：

1)將可溶性鉍鹽分散在醇-酮混合液中，進行溶劑熱反應，得到氧化鉍微球；

2)將氮化碳和卟啉分散在乙醇中，進行反應，得到卟啉敏化氮化碳；

3)將氧化鉍微球和卟啉敏化氮化碳分散在水中，進行反應，即得氧化鉍-氮化碳-卟啉復合光催化劑。

優選的，步驟1)所述可溶性鉍鹽為硝酸鉍、三氯化鉍、硫酸鉍中的至少一種。

優選的，步驟1)所述醇為乙二醇、丙三醇中的至少一種。

優選的，步驟1)所述的酮為丙酮、丁酮、2-戊酮中的至少一種。

優選的，步驟1)所述醇-酮混合液中醇和酮的體積比為1:1～1:4。

優選的，步驟1)所述溶劑熱反應在140℃～160℃下進行，反應時間為4h～6h。

優選的，步驟2)所述氮化碳通過以下方法制備得到：將氮化碳前驅體以0.5℃/min～2℃/min的速率升溫至500℃～600℃，保持3h～5h，再磨碎后以5℃/min～10℃/min的速率升溫至400℃～500℃，保持2h～3h，即得氮化碳。

優選的，所述氮化碳前驅體為三聚氰胺、雙氰胺、尿素中的至少一種。

優選的，步驟2)所述卟啉的用量為氮化碳質量的0.05％～0.5％。

優選的，步驟2)所述反應在常溫下進行，反應時間為6h～12h。

優選的，步驟3)所述氧化鉍微球、卟啉敏化氮化碳的質量比為5:1～20:1。