[发明专利]单层氮化碳纳米片和铋等离子体联合修饰型氧化铋基电极及其制备和应用

权利要求书

1.一种用于处理含铬苯酚废水的单层C₃N₄纳米片和Bi等离子体联合修饰型Bi₂O₃基电极，其特征在于，制备方法包括如下步骤：

（1）将五水硝酸铋溶于含1M HNO₃的乙二醇中，形成0.2 M的五水硝酸铋溶液，室温下搅拌溶解，得到澄清的溶液A；

（2）取5 g三聚氰胺固体，放置于坩埚中在空气氛围下520°C煅烧2 h，得到C₃N₄固体；

（3）称取0.5g的C₃N₄固体放置于100 ml的乙醇溶液中，超声剥离12 h获得含单层C₃N₄的乙醇悬浊液，离心后取上清液为溶液B；取1 ml的B浊液加入10 ml的A溶液中，搅拌分散均匀得到混合溶液C；

（4）取0.02 ml的溶液C滴涂在导电玻璃FTO上，真空干燥箱80°C干燥2 h；

（5）取出干燥后的FTO，放入马弗炉中500°C煅烧2 h后获得Bi₂O₃ -C₃N₄薄膜；

（6）配置酸性KI溶液，将Bi₂O₃-C₃N₄薄膜放置于在50 ml的0.2mol/L 的pH为3的 KI溶液中，进行离子交换；离子交换后，用蒸馏水冲洗薄膜，自然风干后得到Bi₂O₃-BiOI-C₃N₄；

（7）将Bi₂O₃ -BiOI-C₃N₄薄膜放置于50 ml甲醇溶液中，用氙灯照射35 min后将薄膜取出，自然风干得到Bi@Bi₂O₃-BiOI-C₃N₄薄膜电极。

2.根据权利要求1所述用于处理含铬苯酚废水的单层C₃N₄纳米片和Bi等离子体联合修饰型Bi₂O₃基电极，其特征在于，步骤（3）中超声功率为100~120W，工作频率为30~50kHz。

3.根据权利要求1所述用于处理含铬苯酚废水的单层C₃N₄纳米片和Bi等离子体联合修饰型Bi₂O₃基电极，其特征在于，步骤（4）滴涂时控制每1cm²滴涂面积内滴涂15~25uL溶液C。

4.根据权利要求1所述用于处理含铬苯酚废水的单层C₃N₄纳米片和Bi等离子体联合修饰型Bi₂O₃基电极，其特征在于，步骤（6）中离子交换时间为30~180min。

5.一种利用如权利要求1所述Bi@Bi₂O₃-BiOI-C₃N₄电极处理含铬苯酚废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述Bi@Bi₂O₃ -BiOI-C₃N₄电极作为阳极，钛片作为阴极，放入含电解质Na₂SO₄的含铬苯酚废水中，于暗处搅拌吸附平衡，然后打开光源和电源，进行反应。