一种Bi5O7I/Bi2SiO5纳米复合光催化剂的制备方法及其应用

技术领域

本发明属于铋基光催化材料复合体系的可控制备、光电转化等化学功能材料技术领域，具体涉及一种Bi

背景技术

随着人类社会的进步和发展，能源短缺和环境问题日趋严重。光催化水处理技术由于其利用清洁能源太阳能，可以将水中有机污染物高效矿化分解，因此具有很高的应用前景。

近年来，铋系半导体光催化剂由于其在光催化方面展现出优越的光催化性能而受到研究者的重视。其中，卤氧铋（BiOX，X=Cl，Br，I）是一种具有特殊层状结构和间接带隙的光催化剂，层状晶体结构不仅具有足够的空间使轨道和原子极化，而且能形成自建内电场有利于光生电子-空穴对的分离。Bi

由于光催化反应主要集中在催化剂的表面进行，那么光生电子-空穴对向表面的有效转移对光催化性能具有颇为重要的影响。异质结结构在一定程度上可以提高光生电子-空穴对的转移率，但若使异质结结构接触更紧密，使用同一铋源，并通过阴离子交换，原位生长出复合光催化剂将是一种行之有效的方法。在扩大Bi

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种Bi

本发明采用如下技术方案：

一种Bi

第一步，按比例将五水硝酸铋加入到去离子水中，室温条件下，搅拌0.5~5 h，得到砖红色悬浊液A；

第二步，将第一步中的砖红色悬浊液A进行离心，洗涤，在60~80℃条件下干燥4~12h，研磨，得到砖红色BiOI光催化剂粉体；

第三步，称取第二步得到的BiOI粉体加入到去离子水中，超声分散10-60 min后，滴加Na

第四步，将第三步得的砖红色悬浊液B转入到密闭的聚四氟乙烯高压反应釜中，加热至140~160℃，恒温反应18~24 h，得到沉淀；

第五步，将第四步得到的沉淀用水和乙醇洗涤，在60~80℃条件下，干燥5~12 h，研磨，得到Bi

第一步中所述五水硝酸铋的物质的量和去离子水的体积比为0.1~0.4mol：1L。

第三步中所述BiOI粉体的物质的量和去离子水的体积比为0.05~0.2mol：1L，Na

一种Bi

本发明的原理如下：针对一种Bi

本发明的有益效果如下：

本发明以BiOI为铋源和模板剂，九水硅酸钠为硅源，氢氧化钠为pH调节剂，并通过控制Bi/Si比例使其形成不同比例的Bi

本发明通过共用[Bi

附图说明

图1 为本发明实施例1，2，3制备的Bi

图2 为本发明实施例1，2，3制备的Bi

图3为本发明实施例3制备的Bi

图4为本发明实施例3制备的Bi

具体实施方式

实施例1

1）将五水硝酸铋加入到去离子水中，其中，五水硝酸铋的物质的量和去离子水的体积比为0.1 mol：1L，搅拌1 h，得砖红色悬浊液A。

2）将上述砖红色悬浊液A，离心，洗涤（乙醇和水洗），60℃下干燥8 h，研磨，得BiOI纳米材料。

3）称取上述BiOI粉体加入到去离子水中，其中，BiOI的物质的量和去离子水的体积比为0.05 mol：1L，超声分散20 min，再加入浓度为0.02 mol/L的Na

4） 向上述砖红色悬浊液B中，滴加浓度为2 mol/L的氢氧化钠溶液至pH=12，搅拌1h，得砖红色悬浊液C。

5） 将上述悬浊液C转入到密闭的聚四氟乙烯高压反应釜中，加热至150℃，恒温反应18 h，得米白色沉淀D。

6）将上述所得米白色沉淀D进行离心，洗涤（乙醇和水洗），60℃下干燥8 h，研磨，得Bi

实施例2

1）将五水硝酸铋加入到去离子水中，其中，五水硝酸铋的物质的量和去离子水的体积比为0.2 mol：1L，搅拌2 h，得砖红色悬浊液A。

2）将上述砖红色悬浊液A，离心，洗涤（乙醇和水洗），80℃下干燥4 h，研磨，得BiOI纳米材料。

3）称取上述BiOI粉体加入到去离子水中，其中，BiOI的物质的量和去离子水的体积比为0.05 mol：1L，超声分散20 min，再加入浓度为0.05 mol/L的Na

4）向上述砖红色悬浊液B中，滴加浓度为2 mol/L的氢氧化钠溶液至pH=13，搅拌1h，得砖红色悬浊液C。

5）将上述悬浊液C转入到密闭的聚四氟乙烯高压反应釜中，加热至150℃，恒温反应18 h，得米白色沉淀D。

6）将上述所得米白色沉淀D进行离心，洗涤（乙醇和水洗），60℃下干燥8 h，研磨，得Bi

实施例3

1）将五水硝酸铋加入到去离子水中，其中五水硝酸铋的物质的量和去离子水的体积比为0.4 mol：1L，搅拌3 h，得砖红色悬浊液A。

2）将上述砖红色悬浊液A，离心，洗涤（乙醇和水洗），60℃下干燥8 h，研磨，得BiOI纳米材料。

3）称取上述BiOI粉体加入到去离子水中，其中，BiOI的物质的量和去离子水的体积比为0.1 mol：1L，超声分散60 min，再加入浓度为0.2 mol/L的Na

4）向上述砖红色悬浊液B中，滴加浓度为2 mol/L的氢氧化钠溶液至pH=13，搅拌1h，得砖红色悬浊液C。

5）将上述悬浊液C转入到密闭的聚四氟乙烯高压反应釜中，加热至160℃，恒温反应24 h，得米白色沉淀D。

6）将上述所得米白色沉淀D进行离心，洗涤（乙醇和水洗），60℃下干燥8 h，研磨，得Bi

图1为本发明实施例1，2，3制备的Bi

图2为本实施例1，2，3制备的Bi

图3为本实施例3制备的Bi

图4为本实施例3制备的Bi