[发明专利]一种Ag2O/Bi24O31Br10复合光催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合光催化剂的制备，特别涉及一种新型Ag₂O/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂的制备方法。

背景技术

随着社会的发展，环境污染问题越来越严重，而水污染问题是当代急需解决的环境问题之一，而光催化剂的出现为解决水污染问题提供了新途径。虽然目前已经报道的光催化剂种类有很多，例如TiO₂、ZnO、KNbO₃和ZnWO₄等，但是由于这些半导体的禁带宽度较大，只能吸收紫外光，因此极大地限制了材料的实际应用。而对材料进行改性及开发新型可见光响应的半导体材料是目前光催化剂的主要研究方向。

铋基材料具有特殊的价带和导带组成，及较小的禁带宽度，对可见光有响应，因此受到了国内外学者的广泛关注。Ag₂O属于典型的p型半导体，具有较窄的带隙能，禁带宽度为1.3 eV，是一种具有很大应用前景的可见光半导体光催化剂，目前被广泛的用来与宽带隙半导体进行复合来拓宽对可见光谱的吸收。

光催化领域中，将两种带隙结构不同并且相互匹配的半导体进行复合是提高光催化效率的主要方法之一，而p-n结的构造是常用的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、形貌可控、组分可调的Ag₂O/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种Ag₂O/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂的制备方法，该方法包括：

1）Bi₂₄O₃₁Br₁₀的制备:

将1～3 mmol的Bi(NO₃)₃•H₂O溶于50～100 mL的乙二醇溶液中，室温下搅拌2h，得溶液A；

将1～3 mmol的KBr溶于溶液A中，搅拌2 h，得混合物B；

混合物B于70～90 ºC下，水浴加热4 h后，室温搅拌1 h至室温，再用注射器将溶液B逐滴加到50～100 mL体积比为1:1的乙醇的水溶液中，得到白色沉淀C，用超纯水和无水乙醇分别清洗3次，70～80 ºC下干燥2h，得到粉末D；将粉末D转移到马弗炉中，以10 ºC/min的升温速率加热到500～700 ºC，保持2h，得到Bi₂₄O₃₁Br₁₀块体结构；

2）Ag₂O/Bi₂₄O₃₁Br₁₀的制备:

将0.01～0.03g的AgNO₃溶于超纯水中，搅拌10 min后得透明溶液E；将0.01～0.05g的Bi₂₄O₃₁Br₁₀块体加到溶液E中，超声1 h，搅拌0.5 h，滴加0.1～0.2M的KOH溶液，0pH为10～12，得混合物F，将混合物F置于70～90 ºC烘箱中干燥2h，得Ag₂O/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂。

优选的是，在Bi₂₄O₃₁Br₁₀的制备中，水浴加热的温度为80 ºC。

优选的是，在Bi₂₄O₃₁Br₁₀的制备中，干燥温度为75 ºC。

优选的是，在Ag₂O/Bi₂₄O₃₁Br₁₀的制备中，烘箱干燥的温度为80 ºC。