[发明专利]一种Au/Bi24O31Br10复合光催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种Au/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂及其制备方法，涉及光催化技术领域。其制备方法包括：S1，化学沉淀法制得BiOBr；S2，BiOBr经过焙烧得到片状Bi₂₄O₃₁Br₁₀；S3，将Bi₂₄O₃₁Br₁₀分散于水中，加入氯金酸溶液，然后进行氮气曝气和氙灯照射处理，得到悬浊液，经分离、洗涤、干燥后得到Au/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂。通过化学沉淀、高温煅烧和光沉积法，在片状的Bi₂₄O₃₁Br₁₀片上负载均匀的Au颗粒，制备工艺简单，粒径可控，光催化剂的带隙可调，有效提高了光催化剂对可见光的吸收范围。光沉积法负载金属粒子，提高光催化效率。

技术领域

本发明涉及光催化领域，且特别涉及一种Au/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂及其制备方法。

背景技术

近年来，环境污染日益成为威胁人类生存和健康的重大问题。特别是针对染料、抗生素和酚类化合物带来的水污染，光催化技术已经成为未来解决该问题的一种重要手段。就目前来看，各种半导体材料作为光催化剂应运而生，但是很多半导体材料的禁带宽度较大，只能吸收紫外光，因此极大地限制了半导体材料的实际应用。而可见光响应光催化可以充分利用太阳光，实现对难降解有机物的完全降解。尽管目前报道了很多种可见光响应光催化剂，但是这些材料仍然存在很多问题，例如，材料毒性比较大，制备条件高，不稳定，很难实现实际应用。

目前，铋基半导体材料作为光催化剂一种，受到了国内外研究学者的广泛关注。铋基半导体材料具有较小的有效质量、较大的电子平均自由程、较长的费米波长、载流子的高移动性和较小的带隙重叠。研究发现，铋基多组分氧化物的窄禁带结构中，价带是由Bi 6s和O 2p轨道组成，比只由O 2p组成的氧化物半导体价带具有更高的电势能，因此该特殊的带隙结构决定了铋基半导体材料在可见光下具有相对较高的光催化性能。BiOBr和Bi₂₄O₃₁Br₁₀作为铋基材料的一种，形貌上均属于二维材料，晶体内具有层状结构，因此具有独特的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Au/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂的制备方法，以光沉积法实现Au和Bi₂₄O₃₁Br₁₀的复合，工艺简单，各项参数容易控制。

本发明的另一目的在于提供一种Au/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂，此光催化剂在可将光下具有较高的光催化性能。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种Au/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1，化学沉淀法制得BiOBr；

S2，所述BiOBr经过煅烧得到片状Bi₂₄O₃₁Br₁₀；

S3，将所述Bi₂₄O₃₁Br₁₀分散于水中，加入氯金酸溶液，然后进行氮气曝气和氙灯照射处理，得到悬浊液，经分离、洗涤、干燥后得到Au/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂。