[发明专利]一种BiOBrxI1-x/纤维素复合光催化材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种BiOBr_xI_1‑x/纤维素复合光催化材料，所述材料采用原位合成法，通过调节Br与I的摩尔比，合成制备得到，该材料具有三维网状结构。本发明采用原位合成法，通过调节Br与I的摩尔比，在纤维素纤维上进行原位生长合成，经洗涤、真空冷冻干燥后制备出具有三维结构的BiOBr_xI_1‑x/纤维素复合光催化材料，扩展了光吸收范围，加速了光生载流子的分离效率，并且具有较高的比表面积；然后经过洗涤清洗，真空冷冻干燥等工艺制得目标材料。该材料具有三维网状结构，其骨架尺寸在微纳米范围；对以罗丹明B、荧光素、盐酸四环素为模拟污染的降解效果优良，样品为块体，该材料易于回收，重复使用效果好。

技术领域

本发明属于环境催化材料制备技术领域，尤其是一种BiOBr_xI_1-x/纤维素复合光催化材料及其制备方法和应用。

背景技术

目前，最为常见的水污染处理技术包括物理法、化学法和生物法，这些方法虽然能够治理水污染，但作用不是很明显，不能将多种污染物降解完全，通常需要联合多种方法处理才能达到预期的效果。因此，寻找高效低能耗的技术成为了水污染处理追求的目标。光催化氧化具有低能耗、氧化能力强、污染物降解彻底、反应条件温和、易于回收再利用、稳定性强以及操作简便等特点，而显出其独特的优越性，被广泛用于催化降解有机污染物。

再生纤维素是一种天然材料，因其易于制造、生物相容、物理化学稳定等优异的特性被广泛应用。其可作为半导体-聚合物复合材料的有机部分。卤化氧铋BiOX(X＝Cl，Br，I)由于其独特的电子结构、较好的光学和催化性能引起了广泛的关注，其可作为半导体-聚合物复合材料的无机部分。

通过检索，发现如下一篇与本发明专利申请相关的专利公开文献：

CN 102671679 A公开了一种BiOI/BiOBr多级结构复合可见光催化剂及其制备方法和应用。该工艺采用低温分步沉淀法，制备了具有特殊形貌、高催化效果的复合光催化剂BiOI/BiOBr。但是其存在如下的缺点：

(1)在制备过程中，使用了络合剂(柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠中一种或几种的任意组合)，导致其制备条件复杂，生产成本高。

(2)采用低温分步沉淀法，制备方法繁琐。

(3)所降解的有机污染物单一，不具有普适性。并且，报道称能够降解20mol/L的罗丹明B，其数据不真实。(20mol/L＝9580g/L)

(4)报道中并没有提及其重复使用效果。

通过对比，本发明专利申请与上述专利公开文献存在本质的不同。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种BiOBr_xI_1-x/纤维素复合光催化材料及其制备方法和应用，该方法制得的材料具有三维网状结构，且具有较大的比表面积，对以罗丹明B、荧光素、盐酸四环素为模拟污染的降解效果优良，并且该材料易于回收，重复使用效果好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种BiOBr_xI_1-x/纤维素复合光催化材料，所述材料采用原位合成法，通过调节Br与I的摩尔比，合成制备得到，该材料具有三维网状结构。

一种如上所述的BiOBr_xI_1-x/纤维素复合光催化材料的制备方法，步骤如下：

⑴微纳米纤维素溶液的制备：

①配置纸浆溶液；

②用纤维素氧化体系对步骤①的纸浆溶液进行氧化；