[发明专利]一种碘氧化铋光催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种碘氧化铋光催化剂及其制备方法和应用，所述方法包括以下步骤：(1)将铋盐溶于乙二醇中，得到A溶液，将碘化盐溶于甲醇中，得到B溶液；(2)将A溶液和B溶液混合分散均匀置于密闭容器中于140‑180℃反应6‑10h，降温后分离得到固体C；(3)将固体C用有机溶剂和水交替洗涤后干燥，制备成粉末状的固体C；(4)将粉末状的固体C置于紫外光下辐照，得到所述碘氧化铋光催化剂。本发明的方法结合密闭容器中的水热合成反应和紫外光下辐照制备碘氧化铋光催化剂，制备方法简单，成本低，不添加任何有机溶剂，反应温度较低，对装置的要求低，安全环保。本发明的方法制备得到的碘氧化铋光催化剂形成较多的氧缺陷，催化效率高。

技术领域

本发明属于纳米光催化材料制备领域，具体涉及一种碘氧化铋光催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着经济的发展，能源危机与环境污染问题日益严重，由太阳光驱动的光催化技术能将有机污染物直接氧化为CO₂、H₂O等无机小分子，由此受到广泛关注。在可见光半导体催化剂中，碘氧化铋(BiOI)不仅拥有独特的三元结构，而且能带间隙较窄(1.6-1.9eV)，能使光生电子快速迁移到表面，有利于提高光生电子-空穴对的分离效率，从而提高光催化活性，被广泛应用于罗丹明B、甲基橙、亚甲基蓝等有机染料的降解。但是，目前报道的BiOI的光催化效率还需要进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种碘氧化铋光催化剂及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种碘氧化铋光催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将铋盐溶于乙二醇中，得到A溶液，将碘化盐溶于甲醇中，得到B溶液；

(2)将A溶液和B溶液混合分散均匀置于密闭容器中于140-180℃反应6-10h，降温后分离得到固体C；

(3)将固体C用有机溶剂和水交替洗涤后干燥，制备成粉末状的固体C；

(4)将粉末状的固体C置于紫外光下辐照，得到所述碘氧化铋光催化剂。

本发明的方法结合密闭容器中的水热合成反应和紫外光下辐照制备碘氧化铋光催化剂，制备方法简单，成本低，不添加任何有机溶剂，反应温度较低，安全环保。本发明的方法制备得到的碘氧化铋光催化剂形成较多的氧缺陷，催化效率高。

优选地，所述铋盐和碘化盐的用量为：铋盐中铋元素和碘化盐中碘元素的摩尔比为1：1。

优选地，所述铋盐为硝酸铋，所述碘化盐为碘化钠。

优选地，步骤(2)中反应温度为160℃，反应时间为8h。

优选地，步骤(3)中干燥的方法为：60℃真空干燥。

优选地，步骤(4)中紫外光下辐照的时间为12h-36h。

更优选地，步骤(4)中紫外光下辐照的时间为24h-36h。

优选地，步骤(3)中用于洗涤的有机溶剂为乙醇。

优选地，步骤(2)中的密闭容器为高压反应釜。

优选地，步骤(3)中的制备粉状的固体C的方法为研磨。

本发明还提供一种上述任一所述方法制备得到的碘氧化铋光催化剂。

本发明的碘氧化铋光催化剂形成较多的氧缺陷，催化效率高。

本发明还提供上述所述的碘氧化铋光催化剂在降解水中有机污染物中的应用。