CN106391061A - 一种高性能BiOCl/BiOBr光催化材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种BiOCl/BiOBr光催化剂的制备属于无机光催化材料领域。本发明以CTAC和CTAB为实验原料，通过微波法制备得到BiOCl/BiOBr光催化剂。这种光催化剂应用于水中的有机污染物。本发明制备的BiOCl/BiOBr复合光催化剂在较宽的波长范围内具有光催化活性，具有良好的工业应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种光催化剂。
本发明还涉及上述催化剂的制备方法。
本发明还涉及光催化降解有机污染物技术领域。
背景技术
近些年以来，环境问题已经成为人类所面临的重大问题。以二氧化钛为代表的半导体光催化材料具有成本低、稳定性好等优点，成为光催化领域的研究热点，可广泛应用于污水处理。但是，二氧化钛的禁带宽度较大，只有利用太阳光中的紫外光，而大部分的太阳光能量都分布在可见光区。因此，如何有效地充分利用太阳能治理环境污染越来越受到人们的重视。在半导体光催化材料的制备方法中，采用水热法是目前该领域研究中所采用的主要方法。但该方法制备时间长且很容易在制备过程中由于受热不均而产生杂质、缺陷等。因此，迫切寻求一种简单的耗时少的光催化剂制备方法。
发明内容
本发明的目的在于针对BiOCl光催化剂的带隙提出一种不仅可以更充分的利用太阳能，而且能够解决环境污染问题BiOCl/BiOBr复合光催化剂的制备方法。
本发明的意义在于提供一种高效的BiOCl/BiOBr光催化剂，能够保持良好的稳定性和较高的催化活性，同时制备方法简单、耗时少、成本低。
本发明提供的BiOCl/BiOBr光催化剂的制备方法如下：
将一定量的十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)溶于乙二醇中(溶液1)；将一定量的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于乙二醇中(溶液2)；将一定量的硝酸铋溶于乙二醇中(溶液3)；然后分别将溶液1和溶液2缓慢滴加到溶液三中，继续搅拌一段时间后，放入微波反应器中10分钟功率为200W。待冷却后，将产生的沉淀离心，依次用蒸馏水和无水乙醇洗涤，然后60℃真空干燥得到相应的BiOCl/BiOBr光催化剂。
在可见光辐射下降解罗丹明B的光催化活性测试具体方法和条件如下：
催化剂的光催化氧化活性是在自制的光催化反应器中进行。反应条件为：常温常压，300W氙灯(λ＞420nm)为辐射光源，反应液为200mL 20mg/L的罗丹明B水溶液，催化剂加入量为0.2g。在反应器底部鼓入氧气。在剧烈的搅拌下每隔10min取样分析，用紫外-可见分光光度法测量罗丹明B的转化率。
具体实施方案
实施方案1
将0.32g CTAC溶于50mL乙二醇中(溶液1)；将1.82g CTAB溶于50mL乙二醇中(溶液2)；使得Cl/Br摩尔比为1∶5。然后分别将溶液1和溶液2缓慢滴加到含有2.91g硝酸铋的乙二醇溶液，继续搅拌1小时，然后放入微波反应器中10min功率为200W。待冷却后，将产生的沉淀离心，依次用蒸馏水和无水乙醇洗涤，然后60℃真空干燥得到相应的催化剂。
实施方案2
将实施方案1中的Cl/Br摩尔比为1∶5换为Cl/Br摩尔比为1∶1，其他条件不变。
实施方案3
将实施方案1中的Cl/Br摩尔比为1∶5换为Cl/Br摩尔比为1∶2.5，其他条件不变。
实施方案4
将实施方案1中的Cl/Br摩尔比为1∶5换为Cl/Br摩尔比为1∶7.5，其他条件不变。
实施方案5
将实施方案1中的Cl/Br摩尔比为1∶5换为Cl/Br摩尔比为1∶10，其他条件不变。
以上实施方案中提到的药品试剂均为分析纯。
本发明所制得的光催化剂可负载于载体上，本发明不限于以上实施方案。
Claims (2)
1.BiOCl/BiOBr光催化剂，其特征在于包括如下合成步骤：
将一定量的十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)溶于乙二醇中(溶液1)，将一定量的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于乙二醇中(溶液2)，将一定量的硝酸铋溶于乙二醇中(溶液3)，然后分别将溶液1和溶液2缓慢滴加到溶液三中，继续搅拌一段时间后，放入微波反应器中10分钟功率为200W，待冷却后，将产生的沉淀离心，依次用蒸馏水和无水乙醇洗涤，然后60℃真空干燥得到相应的BiOCl/BiOBr光催化剂。
2.根据权利要求1的三种光催化剂，其特征在于在光的辐射下能够降解罗丹明B溶液。
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|---|---|---|---|---|
| CN106966429A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-07-21 | 许昌学院 | 一种n型光电薄膜材料的制备方法 |
| CN107021458A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-08-08 | 河南师范大学 | 一种黑色BiOBr粉末材料的制备方法 |
| CN109158116A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-08 | 南昌航空大学 | 一锅法原位还原制备Bi/BiOBr/rGO光催化剂的方法及其在降解抗生素中的应用 |
| CN114870873A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-08-09 | 南昌航空大学 | 一种用离子交换构建表面缺陷光催化材料的方法 |
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