[发明专利]一种碘氧化铋可见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可见光催化剂及其制备方法和应用，属于催化材料领域。本发明提供了一种碘氧化铋可见光催化剂的制备方法，包括以下步骤：将铋源、碘源和乙二醇混合，进行溶剂热反应，得到碘氧化铋BiOI可见光催化剂。本发明通过控制铋源和碘源的用量比，以及溶剂热反应的温度和时间，制备得到了结晶度高、光催化活性好的粉末状碘氧化铋可见光催化剂。实施例的结果显示，本发明提供的碘氧化铋可见光催化剂，结晶度可达70.76％，对罗丹明B的降解率可达95％以上。

技术领域

本发明涉及催化材料领域，尤其涉及一种碘氧化铋可见光催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

卤氧化铋BiOX(X＝F、C1、Br、I)的晶体结构属于PbFCl型，无毒，耐腐蚀，化学稳定性好，以其独特的光学特性和晶体结构成为了具有巨大潜力的可见光催化剂，其中光催化半导体碘氧化铋BiOI内部的层状结构之间结合力较小，有利于形成分等级结构促进光生电子和空穴的分离，是卤氧化铋中禁带宽度最小、光催化活性最好、对光的吸收范围最广的催化剂。

催化剂的光催化活性与光生电子-空穴对的产生、转移和分离有关。尽管BiOI在可见区有较强的光吸收，但由于BiOI的禁带宽度较小(1.7～1.9eV)，容易成为光生电子和空穴的复合中心，不利于光生电子和空穴的有效分离，因此，在可见光下的光催化活性仍较差。BiOI的制备方法包括液相合成法和气相合成法两大类，液相合成法包括水热法、液相沉淀法、微乳液法、溶胶-凝胶法和醇盐水解法，气相合成法包括气相水解法、气相热解法及气相氧化法等。但是，现有技术中制备得到的BiOI还存在结晶度低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碘氧化铋可见光催化剂及其制备方法与应用，本发明提供的碘氧化铋可见光催化剂结晶度高、光催化活性好，对有机污染物具有优异的降解能力。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种碘氧化铋可见光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

将铋源、碘源和乙二醇混合，溶剂热反应得到碘氧化铋可见光催化剂。

优选地，所述铋源和碘源的物质的量之比为1:(1～10)。

优选地，所述铋源的物质的量和乙二醇的体积比为1mmol:(10～50)mL。

优选地，所述铋源包括五水合硝酸铋和氧化铋中的一种或多种。

优选地，所述碘源包括碘化钾、碘化钠、海藻碘和碘酸钠中的一种或多种。

优选地，所述铋源和碘源的物质的量之比为1:(1～2)。

优选地，所述溶剂热反应的温度为120～170℃，时间为8～16h。

优选地，所述溶剂热反应后还包括：将所述溶剂热反应的产物依次进行固液分离、洗涤、干燥和研磨。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的碘氧化铋可见光催化剂。

本发明还提供了上述技术方案所述碘氧化铋可见光催化剂在降解有机污染物中的应用。

本发明提供了一种碘氧化铋可见光催化剂的制备方法，包括以下步骤：将铋源、碘源和乙二醇混合，进行溶剂热反应，得到碘氧化铋BiOI可见光催化剂。本发明通过控制铋源和碘源的用量比，以及溶剂热反应的温度和时间，制备得到了结晶度高、光催化活性好的粉末状碘氧化铋可见光催化剂。实施例的结果显示，本发明提供的碘氧化铋可见光催化剂，结晶度可达70.76％，对罗丹明B的降解率可达95％以上。

本发明提供的碘氧化铋可见光催化剂的制备方法操作简单，反应条件温和，适宜规模化生产。

附图说明