CN111558382B - 一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的制备方法及应用,它涉及一种复合光催化剂的制备方法及应用。本发明的目的是要解决现有Bi2MoO6不具有近红外光催化活性和降解有机污染物效果差的问题。方法:一、制备悬浊液;二、水热反应。硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂具有近红外光催化活性,在近红外光照射下用于降解有机污染物。本发明提供了以Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球异质结为代表的近红外光光催化剂为染料废水的处理提供了一种新的路径,具有工艺简单、处理效率高、成本低的优点。本发明可获得一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合光催化剂的制备方法及应用。
背景技术
当前环境日益恶化和能源危机逐渐加剧,有效利用可持续能源变得越来越重要。在所有可再生能源中,太阳能因其无污染、清洁、储量丰富而受到广泛关注。在充分利用太阳能的同时,寻找具有宽光谱响应的光催化剂是一项极具挑战性的任务。最成熟的光催化体系仅活跃在紫外或可见光区,分别占太阳光谱的4%和46%,而占太阳光谱50%的近红外光区(NIR)尚未充分利用。目前,TiO2是较为广泛使用的半导体光催化剂,其光催化效率较高、化学稳定性好。但是TiO2光催化剂只能吸收紫外线,对太阳光的利用率很低。因此,急需开发一种对太阳光利用率高的光催化材料。
由于上述原因,研究人员致力于开发可见光催化剂。其中,n型半导体Bi2MoO6作为Aurivillius oxide家族最简单的一员,具有[MoO4]2-与(Bi2O2)2+形成的层状结构,显示出稳定、无毒、成本低、耐腐蚀的优点。Bi2MoO6是一种窄带隙(2.5-2.8eV)半导体,具有可见光光催化活性。然而,单体Bi2MoO6的光吸收从紫外到波长小于480nm的可见光区,该光区仅占太阳光谱的一小部分。此外,电子和空穴对的快速重组限制了其量子转换效率。因此,如何提高其量子效率成为开发具有近红外光响应型的铋基催化剂的关键问题。
选择与Bi2MoO6能带匹配的半导体构筑异质结是解决上述问题的可行的方法。硫化铋(Bi2S3),作为铋基半导体家族的一员,具有与Bi2MoO6类似的层状结构,对污染物降解具有光催化活性。由于Bi2S3带隙窄(约1.3ev),吸收系数大,能吸收近红外波段的光,意味着几乎能吸收整个太阳光谱,因此,Bi2S3可作为一种有效的敏化剂将半导体的光吸收扩宽到近红外光区。然而,电子-空穴对的快速复合和光腐蚀严重抑制其单体的光催化性能。
此外,表面氧缺陷在光催化过程起着关键作用。表面氧缺陷可以捕获电子或空穴来抑制光生载流子的复合,促进被捕获的载流子转移到吸附质上。另外,具有大量局域电子的表面氧缺陷可增强对氧的吸附和活化产生活性氧自由基,提高光生载流子的分离效率。因此,期望制备出具有近红外光催化活性的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球异质结的复合材料。
发明内容
本发明的目的是要解决现有Bi2MoO6不具有近红外光催化活性和降解有机污染物效果差的问题,而提供一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的制备方法及应用。
一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的制备方法是按以下步骤完成的:
一、制备悬浊液:
①、将硫代乙酰氨溶于去离子水中,然后在室温下搅拌,得到硫代乙酰氨溶液;
②、首先向硫代乙酰氨溶液中加入钼酸铋氧缺陷空心球,然后超声分散,最后在室温下搅拌,得到悬浊液;
二、水热反应:
①、首先将悬浊液转移到反应釜中,然后将反应釜从室温升温至179.9℃~180.1℃,在温度为179.9℃~180.1℃下保温,最后冷却至室温,得到反应产物;
②、依次使用去离子水和无水乙醇对反应产物清洗,再在45℃~55℃下保温,得到硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂。
硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂具有近红外光催化活性,在近红外光照射下用于降解有机污染物。
本发明的原理:
本发明采用溶剂热结合原位离子交换法制备了具有近红外光催化活性的硫化铋/钼酸铋(Bi2S3/Bi2MoO6)氧缺陷空心球复合光催化剂,一方面,通过Bi2S3作为光敏化剂使Bi2MoO6的光吸收拓宽至近红外光区,另一方面,硫化铋/钼酸铋(Bi2S3/Bi2MoO6)异质结的形成提高了光的利用率和光生载流子的分离效率;此外,调控氧缺陷作为捕获光生电子的中心,激活分子氧产生·OH、·O2–和1O2自由基,可以有效地提高复合材料的光催化活性。
本发明的有益效果是:
一、本发明通过采用水热结合原位离子交换法制备硫化铋/钼酸铋(Bi2S3/Bi2MoO6)氧缺陷空心球复合光催化剂,该催化剂呈现斜方晶型Bi2MoO6和斜方晶型Bi2S3的混合晶相、具有氧缺陷的空心球形貌;与其它材料相比,本发明制备的硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂在近红外光下对有机污染物罗丹明B具有较好的光降解效果,其降解速率常数分别为单体Bi2MoO6和Bi2S31.59倍~1.61倍和47.69倍~47.7倍,充分体现了所制备的催化剂的优异的近红外光催化性能;
二、本发明制备的硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂同时具有氧缺陷、紧密接触的异质结的构建增加了光生电子的迁移途径,激活分子氧产生·OH、·O2–和1O2自由基,抑制了光生电子-空穴对的复合,从而提高其近红外光光催化活性。此外,采用水热结合原位离子交换法的合成方法,具有反应条件温和、生成产物均匀且纯度高、形貌易控制、生产工艺简单,试样和批量生产性能稳定可靠,便于工业化应用。同时,还提供了以Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球异质结为代表的近红外光光催化剂为染料废水的处理提供了一种新的路径,具有工艺简单、处理效率高、成本低的优点,有利于该技术从实验室研究转化为规模化实际应用,可创造一定的经济效益和社会效益。
本发明可获得一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂。
附图说明
图1为XRD图,图中1为Bi2MoO6的XRD曲线,2为Bi2S3的XRD曲线,3为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂的XRD曲线;
图2为EPR谱图,图中1为Bi2MoO6,2为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂;
图3为Bi2MoO6的扫描电镜图;
图4为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂的扫描电镜图;
图5为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂的Bi元素面扫描图;
图6为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂的Mo元素面扫描图;
图7为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂的S元素面扫描图;
图8为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂的O元素面扫描图;
图9为紫外–可见–近红外漫反射光谱图,图中1为Bi2MoO6,2为Bi2S3,3为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂;
图10为在近红外光照射下催化降解解罗丹明B的降解图,图中1为直接降解,2为加入Bi2MoO6降解,3为加入Bi2S3降解,4为加入实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂降解;
图11为在近红外光照射下催化降解解罗丹明B的动力学结果图,图中为直接降解,2为加入Bi2MoO6降解,3为加入Bi2S3降解,4为加入实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂降解。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式是一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的制备方法是按以下步骤完成的:
一、制备悬浊液:
①、将硫代乙酰氨溶于去离子水中,然后在室温下搅拌,得到硫代乙酰氨溶液;
②、首先向硫代乙酰氨溶液中加入钼酸铋氧缺陷空心球,然后超声分散,最后在室温下搅拌,得到悬浊液;
二、水热反应:
①、首先将悬浊液转移到反应釜中,然后将反应釜从室温升温至179.9℃~180.1℃,在温度为179.9℃~180.1℃下保温,最后冷却至室温,得到反应产物;
②、依次使用去离子水和无水乙醇对反应产物清洗,再在45℃~55℃下保温,得到硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂。
本实施方式的有益效果是:
一、本实施方式通过采用水热结合原位离子交换法制备硫化铋/钼酸铋(Bi2S3/Bi2MoO6)氧缺陷空心球复合光催化剂,该催化剂呈现斜方晶型Bi2MoO6和斜方晶型Bi2S3的混合晶相、具有氧缺陷的空心球形貌;与其它材料相比,本实施方式制备的硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂在近红外光下对有机污染物罗丹明B具有较好的光降解效果,其降解速率常数分别为单体Bi2MoO6和Bi2S3的1.59倍~1.61倍和47.69倍~47.71倍,充分体现了所制备的催化剂的优异的近红外光催化性能;
二、本实施方式制备的硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂同时具有氧缺陷、紧密接触的异质结的构建增加了光生电子的迁移途径,激活分子氧产生·OH、·O2–和1O2自由基,抑制了光生电子-空穴对的复合,从而提高其近红外光光催化活性。此外,采用水热结合原位离子交换法的合成方法,具有反应条件温和、生成产物均匀且纯度高、形貌易控制、生产工艺简单,试样和批量生产性能稳定可靠,便于工业化应用。同时,还提供了以Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球异质结为代表的近红外光光催化剂为染料废水的处理提供了一种新的路径,具有工艺简单、处理效率高、成本低的优点,有利于该技术从实验室研究转化为规模化实际应用,可创造一定的经济效益和社会效益。
本实施方式可获得一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同点是:步骤一①中所述的硫代乙酰氨的质量与去离子水的体积比为(0.0058g~0.0060g):30mL。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是:步骤一①中在室温下搅拌的时间为0.5h~1h,搅拌速度为290r/min~310r/min。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是:步骤一②中所述的钼酸铋氧缺陷空心球的质量与硫代乙酰氨溶液的体积比为(0.49g~0.51g):30mL。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是:步骤一②中超声分散的时间为10min~15min,超声功率为240W~250W,室温下搅拌的时间为2h~2.5h,搅拌速度为290r/min~310r/min。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是:步骤二①中反应釜的升温速率为1.9℃/min~2.1℃/min;所述的保温时间为11.5h~12h。其它步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是:步骤二②中依次使用去离子水和无水乙醇分别对反应产物清洗3次~5次,再在45℃~55℃下保温45h~50h,得到硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂。其它步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是:步骤一②中所述的钼酸铋氧缺陷空心球是按以下步骤制备的:
①、将Bi(NO3)3·5H2O溶解到乙二醇中,再在室温和搅拌速度为290r/min~310r/min的条件下搅拌0.5h~1h,得到Bi(NO3)3溶液;
步骤①中所述的Bi(NO3)3·5H2O的质量与乙二醇的体积比为(0.96g~0.98g):5mL;
②、将Na2MoO4·2H2O溶解到乙二醇中,再在室温和搅拌速度为290r/min~310r/min的条件下搅拌0.5h~1h,得到Na2MoO4溶液;
步骤②中所述的Na2MoO4·2H2O的质量与乙二醇的体积比为(0.23g~0.25g):5mL;
③、将Na2MoO4溶液逐滴加入到Bi(NO3)3溶液中,然后加入无水乙醇,再在室温和搅拌速度为290r/min~310r/min的条件下搅拌2h~2.5h,得到悬浊液;
步骤③所述的Na2MoO4溶液与Bi(NO3)3溶液的体积比为1:1;
步骤③所述的Na2MoO4溶液与无水乙醇的体积比为1:4;
④、将悬浊液转移到反应釜中,再将反应釜从室温升温至179.9℃~180.1℃,在温度为179.9℃~180.1℃下保温,最后冷却至室温,得到反应产物;使用蒸馏水对反应产物清洗,再在55℃~65℃下保温,得到钼酸铋氧缺陷空心球。其它步骤与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是:步骤④中反应釜的升温速率为1.9℃/min~2.1℃/min,在温度为179.9℃~180.1℃下保温23.5h~24h;使用蒸馏水对反应产物清洗3次~5次,再在55℃~65℃下保温23h~30h,得到钼酸铋氧缺陷空心球。其它步骤与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十:本实施方式硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂具有近红外光催化活性,在近红外光照射下用于降解有机污染物。
采用以下实施例验证本发明的有益效果:
实施例一:一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的制备方法,是按以下步骤完成的:
一、制备悬浊液:
①、将0.0059g硫代乙酰氨溶于30mL去离子水中,然后在室温下以300r/min的搅拌速度搅拌0.5h,得到硫代乙酰氨溶液;
②、首先向30mL硫代乙酰氨溶液中加入0.5g钼酸铋氧缺陷空心球,然后以250W的超声功率超声分散10min,最后在室温下以300r/min的搅拌速度搅拌2h,得到悬浊液;
二、水热反应:
①、首先将悬浊液转移到反应釜中,然后将反应釜从室温以2℃/min的升温速率升温至180℃,在温度为180℃下保温12h,最后冷却至室温,得到反应产物;
②、依次使用去离子水和无水乙醇对反应产物分别清洗3次,在50℃下保温48h,得到硫化铋/钼酸铋(Bi2S3/Bi2MoO6)氧缺陷空心球复合光催化剂;
步骤一②中所述的钼酸铋氧缺陷空心球是按以下步骤制备的:
(1)、将0.97g Bi(NO3)3·5H2O溶解到5mL乙二醇中,在室温和搅拌速度为300r/min的条件下搅拌0.5h,得到Bi(NO3)3溶液;
(2)、将0.24g Na2MoO4·2H2O溶解到5mL乙二醇中,在室温和搅拌速度为300r/min的条件下搅拌0.5h,得到Na2MoO4溶液;
(3)、将步骤(2)得到的Na2MoO4溶液逐滴加入到步骤(1)得到的Bi(NO3)3溶液中,然后加入20mL无水乙醇,在室温和搅拌速度为300r/min的条件下搅拌2h,得到悬浊液;
(4)、将悬浊液转移到反应釜中,再将反应釜以2℃/min的升温速率从室温升温至180℃,在180℃下恒温24h,冷却至室温,得到反应产物;使用蒸馏水对反应产物洗涤3次,在60℃下恒温24h,得到钼酸铋氧缺陷空心球。
硫化铋的制备方法是按以下步骤完成的:
Ⅰ、将0.97g Bi(NO3)3·5H2O溶解到5mL乙二醇中,再在室温和搅拌速度为300r/min的条件下搅拌0.5h,得到Bi(NO3)3溶液;
Ⅱ、将0.23g硫代乙酰氨溶于5mL乙二醇中,然后在室温和搅拌速度为300r/min的条件下搅拌0.5h,得到硫代乙酰氨溶液;
Ⅲ、将步骤Ⅱ得到的硫代乙酰氨溶液逐滴加入到步骤Ⅰ得到的Bi(NO3)3溶液中,然后加入20mL无水乙醇,再在室温和搅拌速度为300r/min的条件下搅拌2h,得到悬浊液;
Ⅳ、将悬浊液转移到反应釜中,再将反应釜以2℃/min的升温速率从室温升温至180℃,在180℃下恒温24h,冷却至室温,得到反应产物;使用蒸馏水对反应产物洗涤3次,在60℃下恒温24h,得到硫化铋。
图1为XRD图,图中1为Bi2MoO6的XRD曲线,2为Bi2S3的XRD曲线,3为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂的XRD曲线;
由图1可知,实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂呈现斜方晶型Bi2MoO6和斜方晶型Bi2S3的混合晶相。
图2为EPR谱图,图中1为Bi2MoO6,2为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂;
由图2可知,Bi2MoO6和实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂观察到明显的EPR信号,对应的g值为2.003,表明两者表面存在氧缺陷。
图3为Bi2MoO6的扫描电镜图;
图4为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂的扫描电镜图;
图5为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂的Bi元素面扫描图;
图6为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂的Mo元素面扫描图;
图7为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂的S元素面扫描图;
图8为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂的O元素面扫描图;
由图3可知,Bi2MoO6为花状空心球。由于含硫量较低,导致Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂的形貌没有明显变化,仍保留花状空心球形貌(见图4)。同时,由复合材料的元素面扫描图(图5-8)可知,在所选区域内的Bi、Mo、S、O元素在整个样品中均匀分布。通过XRD、EPR、SEM的分析,进一步证实了Bi2S3与Bi2MoO6形成了Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂。
图9为紫外–可见–近红外漫反射光谱图,图中1为Bi2MoO6,2为Bi2S3,3为实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂;
由图9可知,Bi2MoO6的带边吸收在497nm,在紫外–可见光区有较强的光吸收;Bi2S3的带边吸收在992nm,在紫外-可见区-近红外区(200-1000nm)均有光吸收。与Bi2MoO6单体相比,Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂的吸收带明显红移,使光吸收从可见区拓宽至近红外区,预示着复合材料具有近红外光催化活性。
近红外光降解有机污染物罗丹明B的实验:
选择300W氙灯为光源,使用700nm的滤光片获得近红外光,将50mg Bi2MoO6、50mgBi2S3和50mg实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球异质结复合光催化剂分别加入到三份体积均为100mL的罗丹明B中进行降解,三份降解罗丹明B的初始浓度均为10mg·L-1,光催化反应在石英光反应器进行,每隔1h取出一定量反应溶液,离心过滤,通过TU-1901分光光度计,检测滤液RB(λmax=554nm)的浓度变化。反应时间一共为8h,见图10和图11;
图10为在近红外光照射下催化降解解罗丹明B的降解图,图中1为直接降解,2为加入Bi2MoO6降解,3为加入Bi2S3降解,4为加入实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂降解;
图11为在近红外光照射下催化降解解罗丹明B的动力学结果图,图中为直接降解,2为加入Bi2MoO6降解,3为加入Bi2S3降解,4为加入实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂降解。
由图10可知,在近红外光照射8h后,如果没有光催化剂,RB的降解是可忽略不计。同时,Bi2MoO6、实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂和Bi2S3对RB降解率高达67.5%、80.2%和28.8%。表明,复合材料较单体,显示出较高的降解率。
由图11可知,-ln(Ct/C0)与反应时间t基本呈线性关系,说明染料罗丹明B的降解遵循准一级反应动力学。此外,实施例一制备的Bi2S3/Bi2MoO6氧缺陷空心球复合光催化剂近红外光催化降解罗丹明B的速率常数分别为单体Bi2MoO6和Bi2S3的1.6倍和47.7倍,充分体现了所制备的催化剂的优异的近红外光催化性能。
Claims (9)
1.一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的制备方法,其特征在于一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的制备方法是按以下步骤完成的:
一、制备悬浊液:
①、将硫代乙酰氨溶于去离子水中,然后在室温下搅拌,得到硫代乙酰氨溶液;
②、首先向硫代乙酰氨溶液中加入钼酸铋氧缺陷空心球,然后超声分散,最后在室温下搅拌,得到悬浊液;
所述的钼酸铋氧缺陷空心球是按以下步骤制备的:
①、将Bi(NO3)3·5H2O溶解到乙二醇中,再在室温和搅拌速度为290r/min~310r/min的条件下搅拌0.5h~1h,得到Bi(NO3)3溶液;
步骤①中所述的Bi(NO3)3·5H2O的质量与乙二醇的体积比为(0.96g~0.98g):5mL;
②、将Na2MoO4·2H2O溶解到乙二醇中,再在室温和搅拌速度为290r/min~310r/min的条件下搅拌0.5h~1h,得到Na2MoO4溶液;
步骤②中所述的Na2MoO4·2H2O的质量与乙二醇的体积比为(0.23g~0.25g):5mL;
③、将Na2MoO4溶液逐滴加入到Bi(NO3)3溶液中,然后加入无水乙醇,再在室温和搅拌速度为290r/min~310r/min的条件下搅拌2h~2.5h,得到悬浊液;
步骤③所述的Na2MoO4溶液与Bi(NO3)3溶液的体积比为1:1;
步骤③所述的Na2MoO4溶液与无水乙醇的体积比为1:4;
④、将悬浊液转移到反应釜中,再将反应釜从室温升温至179.9℃~180.1℃,在温度为179.9℃~180.1℃下保温,最后冷却至室温,得到反应产物;使用蒸馏水对反应产物清洗,再在55℃~65℃下保温,得到钼酸铋氧缺陷空心球;
二、水热反应:
①、首先将悬浊液转移到反应釜中,然后将反应釜从室温升温至179.9℃~180.1℃,在温度为179.9℃~180.1℃下保温,最后冷却至室温,得到反应产物;
②、依次使用去离子水和无水乙醇对反应产物清洗,再在45℃~55℃下保温,得到硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂;
所述硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂具有近红外光催化活性。
2.根据权利要求1所述的一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的制备方法,其特征在于步骤一①中所述的硫代乙酰氨的质量与去离子水的体积比为(0.0058g~0.0060g):30mL。
3.根据权利要求1所述的一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的制备方法,其特征在于步骤一①中在室温下搅拌的时间为0.5h~1h,搅拌速度为290r/min~310r/min。
4.根据权利要求1所述的一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的制备方法,其特征在于步骤一②中所述的钼酸铋氧缺陷空心球的质量与硫代乙酰氨溶液的体积比为(0.49g~0.51g):30mL。
5.根据权利要求1所述的一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的制备方法,其特征在于步骤一②中超声分散的时间为10min~15min,超声功率为240W~250W,室温下搅拌的时间为2h~2.5h,搅拌速度为290r/min~310 r/min。
6.根据权利要求1所述的一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的制备方法,其特征在于步骤二①中反应釜的升温速率为1.9℃/min~2.1℃/min;所述的保温时间为11.5h~12h。
7.根据权利要求1所述的一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的制备方法,其特征在于步骤二②中依次使用去离子水和无水乙醇分别对反应产物清洗3次~5次,再在45℃~55℃下保温45h~50h,得到硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂。
8.根据权利要求1所述的一种硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的制备方法,其特征在于步骤④中反应釜的升温速率为1.9℃/min~2.1℃/min,在温度为179.9℃~180.1℃下保温23.5 h~24h;使用蒸馏水对反应产物清洗3次~5次,再在55℃~65℃下保温23h~30h,得到钼酸铋氧缺陷空心球。
9.如权利要求1所述的制备方法制备的硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂的应用,其特征在于硫化铋/钼酸铋氧缺陷空心球复合光催化剂具有近红外光催化活性,在近红外光照射下用于降解有机污染物;
所述有机污染物选自罗丹明B。
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