[发明专利]一种水热法合成碳酸氧铋光催化剂的方法

说明书

本发明公开了一种水热法合成碳酸氧铋光催化剂的方法，以硝酸铋Bi(NO₃)₃·5H₂O为铋源、聚乙二醇600为模板、尿素为沉淀剂，采用水热法制备得到Bi₂O₂CO₃光催化剂。本发明工艺简单，制备过程易控，采用水做反应溶剂，制备的Bi₂O₂CO₃光催化剂性能优良，具有显著的光催化性能，且操作简便，设备简单，运行成本低。

技术领域

本发明属于光催化剂合成技术领域，具体涉及一种水热法合成碳酸氧铋光催化剂的方法。

背景技术

20世纪70年代，全球性的能源危机促使人们把目光投向太阳能。以太阳能转化和储存为背景的半导体光催化氧化研究始于1972年，Fujishima等报道锐钛矿型TiO₂光电水解制氢实验，半导体光催化氧化研究迅速发展。

Bi₂O₂CO₃光催化剂作为一种新型半导体光催化材料，具有层状结构和适宜的禁带宽度(3.20eV)，由[Bi₂O₂]²⁺层和CO₃^2-层交替组成，表现出良好的光催化活性，在光催化氧化和还原方面表现出了优异的性能，在光解水和降解有机污染物等方面具有显著的发展前景，受到了广大科研工作者的广泛关注并进行了深入的研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种水热法合成碳酸氧铋光Bi₂O₂CO₃光催化剂的方法，产物光催化性能优良，可应用于环境保护，光催化降解水中和大气中的有机污染物。

本发明采用以下技术方案：

一种水热法合成碳酸氧铋光催化剂的方法，以硝酸铋Bi(NO₃)₃·5H₂O为铋源、聚乙二醇600为模板、尿素为沉淀剂，采用水热法制备得到Bi₂O₂CO₃光催化剂。

具体的，包括以下步骤：

S1、取去离子水和聚乙二醇600按比例混合得到溶液A，再向溶液A中加入Bi(NO₃)₃·5H₂O，搅拌至完全溶解得溶液B；

S2、取尿素CO(NH₂)₂加入到溶液B中，搅拌至完全溶解得溶液C；

S3、将溶液C转移到反应釜中，经水热反应得到水热合成产物D；

S4、去除步骤S3制备的水热合成产物D的杂质，将清洗干净的水热合成产物D烘干、研磨得Bi₂O₂CO₃光催化剂。

进一步的，步骤S1中，溶液A中，去离子水和聚乙二醇600的质量比为(3～5):1。

进一步的，Bi(NO₃)₃·5H₂O的加入质量为聚乙二醇600加入质量的1/10～1/5。

进一步的，步骤S2中，CO(NH₂)₂的加入质量为步骤S1中Bi(NO₃)₃·5H₂O加入质量的10～15倍。

进一步的，步骤S3中，水热反应的温度范围为150～180℃，反应时间为12～18h，填充度为70～80％。