[发明专利]一种康乃馨样石墨烯基铋系纳米复合材料的制备方法及纳米复合材料

说明书

本发明公开了一种康乃馨样石墨烯基铋系纳米复合材料的制备方法及纳米复合材料，包括，将氧化石墨分散于溶剂中；将硝酸铋滴加入氧化石墨烯中；加入柠檬酸、氯化钠，搅拌、进行反应，得到康乃馨样石墨烯基铋系纳米复合材料。本发明所制备的Bi₂O₂CO₃/BiOCl异质结复合材料尺寸为2‑50nm，当引入rGO时，rGO/Bi₂O₂CO₃/BiOCl复合物自组装成3D康乃馨状结构。在光催化降解过程中，康乃馨样结构有利于电子从Bi₂O₂CO₃和BiOCl纳米片到rGO片的转移，增加了复合物材料的光催化性能。将所制备的rGO/Bi₂O₂CO₃/BiOCl纳米复合材料在可见光下降解水中环丙沙星以测其光催化活性，发现2h内环丙沙星降解率可达到90％以上。

技术领域

本发明属于技术领域，具体涉及一种康乃馨样石墨烯基铋系纳米复合材料的制备方法及纳米复合材料。

背景技术

在过去几十年中，太阳能的利用被高度预期为理想的“绿色”技术，其中光催化技术已被广泛应用于太阳能电池、水处理技术、有机污染物降解、二氧化碳减排等方面。太阳能作为一种可再生能源，具有资源丰富、廉价、清洁的特点，其既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染，是实现人类社会可持续发展的基础。在光催化科学中，响应可见光的光催化剂是迫切需要的。

铋系半导体材料因其在可见光辐照下对难降解物质具有良好的催化作用而成为新型光催化材料的研究热点之一。铋系光催化剂在可见光范围内有明显的吸收，具有较好的光催化活性。此外，大多数铋系光催化剂在反应过程中具有较高的稳定性。通过改进制备方法、掺杂负载、构建异质结等技术，可以有效提高铋系半导体材料的可见光吸收性能或抑制光生电子和空穴的复合，从而进一步提高其光催化性能。这些方法都起到了一定的提高光催化效果的作用，但对可见光的反应活性以及稳定性仍然不能满足实际需要。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。

因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种康乃馨样石墨烯基铋系纳米复合材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种康乃馨样石墨烯基铋系纳米复合材料的制备方法，其包括，将氧化石墨分散于溶剂中；将硝酸铋滴加入氧化石墨烯中；加入柠檬酸、氯化钠，搅拌、进行反应，得到康乃馨样石墨烯基铋系纳米复合材料。

作为本发明所述的康乃馨样石墨烯基铋系纳米复合材料的制备方法的一种优选方案：所述将氧化石墨分散于溶剂中，所述氧化石墨烯与溶剂的质量比为1：1280～1：5130。

作为本发明所述的康乃馨样石墨烯基铋系纳米复合材料的制备方法的一种优选方案：所述将硝酸铋滴加入氧化石墨烯中，其包括，将硝酸铋溶于稀硝酸中后，滴加入氧化石墨烯中，所述稀硝酸的浓度为4～6M。

作为本发明所述的康乃馨样石墨烯基铋系纳米复合材料的制备方法的一种优选方案：所述硝酸铋与稀硝酸的质量比为1：9～1：18。

作为本发明所述的康乃馨样石墨烯基铋系纳米复合材料的制备方法的一种优选方案：所述柠檬酸与氯化钠的摩尔比为1：3～1：12。

作为本发明所述的康乃馨样石墨烯基铋系纳米复合材料的制备方法的一种优选方案：所述搅拌、进行反应，包括加入柠檬酸、氯化钠后搅拌2h，调节pH至中性，搅拌2h，所述反应，温度为120℃～200℃，反应时间为12h～24h。