[发明专利]氧空位Bi/BiOCl光催化剂在去除奥克立林上的应用和方法

说明书

本发明公开了一种氧空位Bi/BiOCl光催化剂在去除奥克立林上的应用。还公开了一种利用氧空位Bi/BiOCl光催化剂去除奥克立林上的方法：在含有奥克立林的待处理污水中投入氧空位Bi/BiOCl光催化剂，在可见光条件下进行反应。采用简单高效的一步法合成的不同量Bi负载的氧空位BiOCl的可见光光催化剂，可以调整能带和捕获光生载流子，还能改善对可见光吸收，形成的禁带宽度较窄，能够在可见光的照射下发生电子和空穴的分离以及具有良好的稳定性和可重复利用性，在可见光环境中对奥克立林防晒剂的去除率高，本发明实验证明了氧空位Bi/BiOCl是去除奥克立林污染非常有潜力的可见光催化剂。

技术领域

本发明涉及光催化材料技术领域，具体涉及一种氧空位Bi/BiOCl光催化剂在去除奥克立林上的应用和方法。

背景技术

有机紫外防晒剂被广泛添加在个人护理品中，随着日常使用源源不断地进入环境中，成为一类新兴污染物。在人们日常生活使用防晒产品的同时，紫外防晒剂被源源不断地排入环境中，形成“假性持久性”污染现象。目前，已经从污水处理厂的进出水、湖泊、河流、海洋以及自来水中都检测到了紫外防晒剂。奥克立林(Octocrylene，简写为OC，2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯)是diphenylcyanoacrylate与2-乙基己醇(2-ethylhexanol，一种脂肪醇，增添润滑、油状，防水属性)缩合形成的酯，是美国FDA批准的I类防晒剂，在美国和欧洲使用率较高。具有亲脂性(大多数logKow4～8)，对光、热稳定性好，难于生物降解，城市污水处理厂很难将其全部去除，能够通过食物链积累，具有潜在生物放大作用。在人们日常生活中被频繁地排入环境中，使紫外防晒剂的环境残留浓度呈现上升趋势，其潜在的生态风险和健康风险成为急需解决的问题。

奥克立林有机紫外防晒剂能够吸收320-400nm和280-320nm的紫外光，但却对可见光几乎零吸收。这是由于紫外线防晒剂主要是(芳香族)有机分子，它们通过其共轭的pi系统(色团)吸收有害的紫外线辐射，从而保护人类皮肤和商业产品不被降解。这导致在自然状态下奥克立林不能够被可见光降解掉，从而存在严重的环境污染问题。相比于传统的TiO₂紫外光光催化剂，氯氧铋(BiOCl)可见光光催化剂具有特殊的层状结构，这些层状结构有利于促进光生电子－空穴对的分离，提高BiOCl的光催化性能。但单纯的BiOCl可见光吸收范围依旧较窄，而复合型的氯氧化铋催化剂稳定性不佳，再次使用时光催化活性迅速下降。

目前未见有采用氧空位Bi/BiOCl催化降解奥克立林的报道。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种氧空位Bi/BiOCl光催化剂在去除奥克立林上的应用和方法。

本发明的Bi/BiOCl是指负载有Bi的氧空位BiOCl复合光催化剂。

本发明为了实现其目的，采用的技术方案是：

一种氧空位Bi/BiOCl光催化剂在去除奥克立林上的应用。

所述氧空位Bi/BiOCl光催化剂，其Bi:BiOCl的质量比为1.1～2.8:1。

优选地，所述氧空位Bi/BiOCl光催化剂，其Bi:BiOCl的质量比为1.2～2.5:1。

在上述技术方案中，所述的氧空位Bi/BiOCl光催化剂是通过如下方法制备得到的：将五水硝酸铋加入有机溶剂中搅拌溶解，再加入KCl搅拌溶解，然后将溶液放入反应釜，在160-180℃的恒温干燥箱中反应12-14h；反应完成后冷却、洗涤、干燥，得到的不同量Bi负载的氧空位BiOCl。

优选地，五水硝酸铋与KCl的使用量比例为：五水硝酸铋:KCl的摩尔比为1.2～2.5:1。

一种利用氧空位Bi/BiOCl光催化剂去除奥克立林上的方法，在含有奥克立林的待处理污水中投入氧空位Bi/BiOCl光催化剂，在可见光条件下进行反应。