[发明专利]一种BiOBrx

说明书

本发明涉及一种新型可见光催化剂的制备方法，其具体是一种BiOBr_xI_1‑x/MXene复合催化剂的制备方法，本发明通过采用液相刻蚀法(HF和HCl+LiF刻蚀法)合成MXene，再通过溶剂热法制备得到一系列的BiOBr_xI_1‑x/MXene，本发明通过BiOBr_xI_1‑x和MXene复合制得的BiOBr_xI_1‑x/MXene复合新型可见光催化剂得益于其更大的比表面积、更多的活性位点以及更快的光生载流子转移等优势，能够大幅提高其在光催化降解有机污染物方面的效率和稳定性，并且该制备方法简单温和利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种催化剂的制备方法，其具体是一种BiOBr_xI_1-x/MXene复合催化剂的制备方法。

背景技术

光催化剂是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的半导体材料的总称，它能在光照射下产生强氧化性的物质(如羟基自由基、氧气等)，并且可用于分解有机化合物、部分无机化合物、细菌及病毒等。日常生活中，光催化剂能将室内有害挥发性有机物甲醛、二氯苯、甲苯、二甲苯、TVOC等降解为无毒无害的小分子水和二氧化碳，能有效地降解空气中有毒有害气体，高效净化空气；同时经光催化剂加工的表面，通过紫外线的照射后受到激发，可以把接触的有机物分解掉，不仅起到杀菌作用，还能将有害物质分解为无害小分子物质，能够有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。

卤氧化铋作为半导体材料由于其具有特殊的层状结构和合适的禁带宽度等特点被较早深入研究并应用于光催化领域，但单独的卤氧化铋在光催化过程中光生载流子容易复合，同时，吸附于其表面的有机污染物发生化学作用所需的时间通常大于激发产生的电子-空穴对复合所需的时间，导致其催化效率较低，应用受到较大的限制。研究发现，通过复合MXene，可以增加卤氧化铋复合材料的导电性，加速光生载流子的转移，抑制光生电子与空穴的复合，从而能提高卤氧化铋复合材料的光催化性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种BiOBr_xI_1-x/MXene复合催化剂的制备方法，本发明制得的复合催化剂通过BiOBr_xI_1-x和MXene的复合，可以提高光催化活性，在光催化降解有机污染物方面明显优于半导体的催化降解性能，通过复合MXene材料，可以使其表现出更高的稳定性和电子传输性能，极大的提高了材料的整体催化性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种BiOBr_xI_1-x/MXene复合催化剂的制备方法，其包括：

S1：采用液相刻蚀法(HF和HCl+LiF刻蚀法)合成MXene，具体地：

S1-1，将市购Ti₃AlC₂粉末球磨18h，将球磨后的粉料装入氧化铝坩埚中，然后将坩埚放在管式炉中抽真空后，通入氩气作为保护气氛，以10℃/min的速率升到1400℃，保温2h后自然冷却至室温；

S1-2，将经S1-1处理后的Ti₃AlC₂粉末过300目筛子，取适量筛好的Ti₃AlC₂粉末缓慢加入到一定量的HF溶液中，在室温下磁力搅拌反应，分别在20h，40h，60h取反应液，进行离心清洗至pH到达中性后，放入真空干燥箱中在50-70℃下干燥20-30h，得到固体黑色粉末样品；