一种铋-碳酸氧铋-硫化铋异质结构光催化材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115814830A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211439055.3(22)申请日2022.11.17(71)申请人山东农业大学地址271018山东省泰安市岱宗大街61号(72)发明人王军刘克学李民安丁佳殷焕顺王金花杜仲坤朱鲁生(74)专利代理机构山东誉丰合创知识产权代理有限公司37384专利代理师薛鹏喜(51)Int.Cl.B01J27/232(2006.01)C02F1/32(2023.01)C02F101/34(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种铋-碳酸氧铋-硫化铋异质结构光催化材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种铋‑碳酸氧铋‑硫化铋异质结构光催化材料及其制备方法，属于光催化剂技术领域。本发明的光催化剂的制备方法包括以下步骤：向Na2S溶液中加入DMF，得到第一混合液；将第一混合液缓慢加入至Bi(NO3)3·5H2O乙二醇溶液中，得到第二混合液；对第二混合液进行搅拌，然后150‑240℃密闭反应12‑48h，反应完成后，自然冷却至室温，对产物进行离心，水洗、醇洗，室温下干燥，即得到铋‑碳酸氧铋‑硫化铋异质结构光催化材料。本发明采用铋和硫化铋对碳酸氧铋光催化材料进行掺杂改性，解决了碳酸氧铋光催化材料对紫外光响应不足的问题；而且本发明的铋‑碳酸氧铋‑硫化铋异质结构光催化材料的制备方法简单，易于大规模生产，具有良好的应用前景。CN115814830ACN115814830A权利要求书1/1页1.一种铋‑碳酸氧铋‑硫化铋异质结构光催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：向Na2S溶液中加入DMF，得到第一混合液；将第一混合液缓慢加入至Bi(NO3)3·5H2O乙二醇溶液中，得到第二混合液；对第二混合液进行搅拌，然后150‑240℃密闭反应12‑48h，反应完成后，自然冷却至室温，对产物进行离心，水洗、醇洗，室温下干燥，即得到铋‑碳酸氧铋‑硫化铋异质结构光催化材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，Na2S溶液与DMF加入的体积比为(30‑40)：10。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，Bi(NO3)3·5H2O与Na2S的摩尔比为(1‑5):(1‑5)。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌为磁力搅拌，搅拌的时间为15‑60min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，离心的温度为4‑25℃，离心的转速为4000‑12000rpm，离心的时间为5‑15min。6.由权利1‑5任一项所述的制备方法制备的铋‑碳酸氧铋‑硫化铋异质结构光催化材料。7.权利要求6所述的铋‑碳酸氧铋‑硫化铋异质结构光催化材料在光催化降解塑化剂中的应用。8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述塑化剂为BBP。2CN115814830A说明书1/5页一种铋‑碳酸氧铋‑硫化铋异质结构光催化材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及光催化剂技术领域，具体涉及一种铋‑碳酸氧铋‑硫化铋异质结构光催化材料及其制备方法。背景技术[0002]在光催化技术的研究中，半导体光催化剂一直备受关注，利用在太阳光谱中占比最大的可见光有效进行有机物的降解，这是解决能源问题极具希望的技术之一。光催化降解是一种涉及半导体光催化剂和氧气生成自由基的高级氧化过程，具有降解速度快、应用范围广等特点，可以减少降解过程中的二次污染。国内外研究表明催化氧化技术对水中的PAEs具有较好的去除效果。在光催化的过程中，催化剂的光催化活性起到了至关重要的作用，因此对于寻找一种具有广谱效应的光催化活性成为当前该领域的研究热点。[0003]逐渐的，铋系光催化剂出现在人们的视野当中，由于有较合适的禁带宽度、低毒性，并且其制备的原料来源广，使得其成为一种理想的可见光催化材料。然而，由于Bi2O2CO3的禁带宽度较宽、吸光范围较小，极大的限制了其光催化活性，导致其光催化效率并不高。为了克服这一缺点，人们不断探索各种策略，发现通过形貌调整、金属沉积或者异质结构建等方法可以有效的提高宽禁带光催化材料的光催化活性，除此之外，另一个策略引起了我们的注意，这就是金属元素掺杂。作为半金属，铋纳米颗粒不仅具有超窄的带隙，而且具有表面等离子体共振(SPR)行为。因此，Bi纳米颗粒通常被用于功能化其他铋基光活性纳米材料，以提高其光催化活性。[0004]但目前对Bi/Bi2O2CO3/Bi2S3进行的研究还没有出现。为了克服碳酸氧铋对紫外光响应不足的问题，同时进一步提高含碳酸氧铋的异质结的催化效果，简化含碳酸氧铋异质结的制备方法，使其能够得到更广泛的应用。发明内容[0005]针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种铋‑碳酸氧铋‑硫化铋异质结