[發明專利]一種碳布負載磷酸鉍/鹵氧化鉍的花狀光催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 202111063127.4
• 申請日: 2021-09-10
• 公開（公告）號: CN113600216A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 陳鳳華;陳慶濤;賈春曉;石向東;楊茂森;姜利英;方少明;張永輝
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: B01J27/186
• 分類號: B01J27/186;B01J27/06;C02F1/30
• 代理公司: 北京首捷專利代理有限公司 11873
• 代理人: 梁婧宇

本發明公開了一種碳布負載磷酸鉍/鹵氧化鉍的花狀光催化劑的制備方法，先通過水熱法制備碳布負載BiPO₄的復合材料CC/BiPO₄，然后再經過醇熱法在CC/BiPO₄上生長BiOX，最后水洗得到碳布負載BiPO₄/BiOX三維花狀光催化劑CC/BiPO₄/BiOX，所述X＝Cl、Br、I。本發明將BiPO₄/BiOX三維花狀光催化劑負載在碳布上一方面擴展了BiPO₄催化劑的光吸收范圍，抑制光生電子?空穴對的復合,提高材料對有機物的吸附性能，獲得比浸取法制備的碳布負載的非花狀BiPO₄/BiOX復合光催化劑效率高的催化材料，另一方面有效解決了鉍化物粉末存在的分離困難和可能的二次污染等問題，利于回收循環利用，達到實際推廣應用的目的。

技術領域

本發明涉及光催化劑制備技術領域，更具體的說是涉及一種碳布負載磷酸鉍/鹵氧化鉍的花狀光催化劑的制備方法。

背景技術

光催化技術可直接利用太陽光在常溫常壓條件下催化降解廢水及空氣中的有機和無機污染物，與傳統的凈化處理方法(如分離、吸附、化學氧化技術等)相比，具有高效、徹底、再生和不產生二次污染等優點，在環保領域具有廣泛的應用前景。光催化技術的核心是高效光催化劑的研發。

BiPO₄作為一種鉍鹽光催化劑,因其具有非金屬含氧酸根，有助于提高電子空穴對的分離效率，具有比傳統的TiO₂更好的光催化性能，然而BiPO₄禁帶寬度較大(3.8～4.2eV),僅能吸收太陽光中的紫外光，對光的利用率較低，與紫外光響應的光催化材料相比，開發可見光響應的高效光催化劑更有實用價值。BiOX(X＝C1、Br、I)是一種新型的半導體光催化劑，由于擁有獨特的層狀結構和電子結構，在一定條件下極易生成三維片層組合體，可以提高材料的吸附性能和太陽光的利用率，同時也具有較好的載流子分離性能，從而成為人們研究的重點方向。

基于此，考慮到BiPO₄與BiOX的能帶位置相匹配，將BiPO₄與BiOX復合構建異質結以提升單一材料的光催化性能是可行的，而復合光催化劑的形貌對其光催化效率的具有一定的影響，同時粉末鉍化物也存在分離困難和可能的二次污染等問題，不利于實際推廣應用。

因此，如何提供一種能夠擴展BiPO₄催化劑的光吸收范圍、提高光催化劑的催化效率，且解決的粉末鉍化物分離困難和二次污染等問題的BiPO₄/BiOX復合催化劑是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種可以制備碳布負載磷酸鉍/鹵氧化鉍三維花狀光催化劑的制備方法。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種碳布負載磷酸鉍/鹵氧化鉍的花狀光催化劑的制備方法，先通過水熱法制備碳布負載BiPO₄的復合材料CC/BiPO₄，然后再經過醇熱法在CC/BiPO₄上生長BiOX，最后水洗得到碳布負載BiPO₄/BiOX三維花狀光催化劑CC/BiPO₄/BiOX，所述X＝Cl、Br、I；具體步驟如下：

(2)碳布的活化處理：將碳布依次浸入丙酮、乙醇和水中超聲處理后放入混酸和水的混合溶液中進行活化，完成后取出水洗至中性，烘干，得到活化碳布；