[发明专利]BiOCOOH/g-C3

说明书

本发明公开了一种BiOCOOH/g‑C₃N₄复合光催化剂及其制备方法和应用，涉及光催化技术领域。BiOCOOH/g‑C₃N₄复合光催化剂中，BiOCOOH镶嵌于g‑C₃N₄的片层结构中；BiOCOOH和g‑C₃N₄的摩尔比为(0.15～4.75):1。该复合光催化剂具有较强的可见光响应能力和较高的光生电子‑空穴对分离效率，催化活性高，对含有机染料废水可见光催化降解效率高。其制备方法包括以下步骤：将g‑C₃N₄、可溶性铋盐和溶剂通过水热法合成复合光催化剂；可溶性铋盐和g‑C₃N₄的摩尔比为(0.15～4.75):1。该制备方法具有原料廉价易得、工艺简单、操作简便且无二次污染等优势。

技术领域

本发明涉及纳米功能材料制备和光催化技术领域，具体而言，涉及一种BiOCOOH/g-C₃N₄复合光催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着现代社会和经济快速发展，环境污染和能源危机问题越来越严重，已严重威胁了人类健康和社会发展。半导体光催化技术在解决环境污染和能源危机方面显示出优越的性能，将半导体光催化剂应用于太阳能转化为化学能和电能的方面，以及半导体光催化剂将有机污染物降解成小分子的 H₂O和CO₂，都显示其非常好的应用前景。

一些传统的半导体光催化剂，如研究较多的TiO₂光催化剂虽然具有价格低、化学稳定性高和无毒等优点，但其化学能级位置低、禁带宽度大和量子效率低限制了其实际应用。硫化镉(CdS)和氧化锌(ZnO)作为传统的半导体光催化剂有一定的优点，但这两者的化学性质不稳定，会在光催化的同时发生光溶解，溶出有害的金属离子具有一定的生物毒性。而且传统的半导体光催化剂由于较窄的光响应范围和较高的光生电子-空穴复合机率大大限制了其光催化活性。

传统的单一g-C₃N₄光催化剂存在比表面积小、光生电子-空穴对复合几率高等缺点，限制了其光催化活性的发挥。通过与一些半导体材料复合可以提高其催化活性。但是，目前用于和g-C₃N₄进行复合的多为本身价格较高或合成过程复杂而导致成本提高的半导体材料，降低了g-C₃N₄作为价格低廉的催化剂的优势，从而影响其实际应用。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种BiOCOOH/g-C₃N₄复合光催化剂，通过BiOCOOH镶嵌于g-C₃N₄的片层结构中复合而成，其中BiOCOOH和 g-C₃N₄的摩尔比为(0.15～4.75):1。该复合光催化剂具有较强的可见光响应能力和较高的光生电子-空穴对分离效率，催化活性高，对含有机染料废水的可见光催化降解效率高。

本发明的第二目的在于提供一种BiOCOOH/g-C₃N₄复合光催化剂的制备方法，该制备方法具有原料廉价易得、工艺简单、操作简便且无二次污染等优势。

本发明的第三目的在于提供BiOCOOH/g-C₃N₄复合光催化剂在光催化降解染料废水中的应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：