[发明专利]一种Bi2

说明书

一种Bi2O2CO3‑Bi2WO6复合光催化剂制备方法，包括以下步骤；步骤1：将Bi(NO3)3·5H2O和钨酸盐依次加入甲醇溶液中，机械搅拌后，得到混合液所述Bi(NO3)3·5H2O与钨酸盐的摩尔比为1‑10：1；步骤2：将混合液在压强3Mpa以上、150‑200℃条件下保温3‑12小时进行反应；步骤3：反应完成后，自然冷却至室温，对产物进行离心，水洗，室温下干燥，即得到Bi2O2O3‑Bi2WO6复合光催化剂。本发明具有光量子效率高，可见光活性好的特点。

技术领域

本发明涉及复合光催化剂的制备技术领域，特别涉及一种 Bi2O2CO3-Bi2WO6复合光催化剂制备方法。

背景技术

近年来，半导体光催化技术越来越得到研究者的重视，尤其是在世界环境污染如此严重的情况下，人们发现光催化可以降解大部分有机物。当有特定波长的光照射到催化剂上时，光生电子和空穴发生分离，光生电子和空穴分别于吸附在催化剂表面的目标污染物和氢氧根离子(或者水)发生反应，并分别生成超氧负离子和羟基自由基，超氧负离子和羟基自由基均具有超强的氧化性，可以参与光催化反应，将目标污染物降解，生成二氧化碳和水等无机小分子。其中，铋系半导体光催化材料具有良好的光催化活性，逐渐发展成为光催化领域的研究热点。

Bi2O2CO3半导体由[Bi2O2]2+层与CO32-层互相交错组成,是一种适用于紫外光照射驱动的有机污染物光催化去除的环境友好材料。然而，其具有较大的带隙能，且单体系中仍存在载流子复合速率较高的问题。构建半导体异质结构光催化材料是克服传统光催化剂固有缺陷的有效途径之一。Bi2WO6的光学带隙大约为2.0eV,是一种可用于可见光催化的窄带隙钙钛矿型半导体材料。Bi2WO6还具有成本低、稳定性好、无毒、光催化性能好、带隙窄等优点,是一种有前途的催化材料。专利CN 110152701 A：一种 Bi2O2CO3/Bi2WO6:Yb3+、Er3+光催化剂及其制备方法和应用，采用两步溶剂热法，以Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO4·2H2O的混合溶液为前驱体，采用水热法结合煅烧法获得Bi2WO6:Yb3+、Er3+粉末；将 Bi2WO6:Yb3+、Er3+粉末加入到Bi2O2CO3的前驱体溶液中混合均匀，得到的悬浊液转移至聚四氟乙烯不锈钢反应釜中，置于烘箱中，再次溶剂热反应，自然冷却至室温，将所得沉淀用去离子水和无水乙醇分别漂洗，离心分离，于干燥箱内干燥，得 Bi2O2CO3/Bi2WO6：Yb3+、Er3+。该方法步骤繁琐，且需在550- 650℃高温焙烧，能耗均较高不利于工业化生产。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种 Bi2O2CO3-Bi2WO6复合光催化剂制备方法，具有光量子效率高，可见光活性好的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种Bi2O2CO3-Bi2WO6复合光催化剂制备方法，包括以下步骤；

步骤1：将Bi(NO3)3·5H2O和钨酸盐依次加入甲醇溶液中，机械搅拌后，得到混合液所述Bi(NO3)3·5H2O与钨酸盐的摩尔比为1-10： 1；

步骤2：将混合液在压强3Mpa以上、150-200℃条件下保温3- 12小时进行反应；

步骤3：反应完成后，自然冷却至室温，对产物进行离心，水洗，室温下干燥，即得到Bi2O2O3-Bi2WO6复合光催化剂。

所述钨酸盐包括钨酸钠、钨酸钾和钨酸铵。

所述步骤1中机械搅拌时间为0.5-1小时。

本发明的有益效果：

将宽禁带Bi2O2CO3与窄禁带Bi2WO6复合，一方面扩展了 Bi2O2CO3光响应范围，提高了其可见光利用率；另一方面有利于促进光生电子-空穴的分离，大幅增加了空穴和电子的数量，而电子可以与水分子反应，产生化学超氧自由基和羟基自由基，从而提高了光催化剂的光化学活性和降解效率。