[发明专利]一种酸性橙7污染物光降解复合光催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及光催化技术领域，公开了一种酸性橙7污染物光降解复合光催化剂的制备方法，该方法用原位沉淀法合成了Ag₃PO₄/Bi₄O₅Br₂，提高了光生电子‑空穴复合率，在Ag₃PO₄和Bi₄O₅Br₂之间形成了Z型异质结结构，使得复合光催化剂光催化降解酸性橙7的性能提升。

技术领域

本发明涉及光催化技术领域，具体属于一种酸性橙7污染物光降解复合光催化剂的制备方法。

背景技术

偶氮染料废水排入水域不仅影响水的色度，抑制水生系统中植物的光合作用破坏水生生态平衡，还造成水体富营养化从而破坏水体的自净能力。近些年来，光催化技术作为一种高效，清洁的高级氧化技术而被广泛应用于有机污染物的治理中。Bi₄O₅Br₂是一种新型的卤氧化铋光催化剂，但由于其带隙较大，且光生电子空穴复合率较高，而导致其在实际应用过程中受限。Ag₃PO₄是一种带隙为2.43eV的p型半导体，常用于其他半导体复合以构建Z型异质结结构。为此，我们采用原位沉淀法制备出Z型Ag₃PO₄/Bi₄O₅Br₂复合光催化剂改善了Bi₄O₅Br₂在实际应用中的光催化效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种酸性橙7污染物光降解复合光催化剂的制备方法，解决了Bi₄O₅Br₂因较宽的禁带导致在实际应用中电子空穴复合速率较高，光催化活性不高的问题。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种酸性橙7污染物光降解复合光催化剂的制备方法，所述的催化剂制备方法由以下步骤组成：

(1)一定量的Bi(NO₃)₃·5H₂O溶解在乙二醇中为溶液A，一定量的NaBr溶解在去离子水中为溶液B；

(2)边搅拌边将B溶液加入到A溶液中，形成白色悬浊液C，并调节其pH；

(3)将溶液C转移到反应釜中加热反应后自然冷却,离心水洗并干燥后制得Bi₄O₅Br₂；

(4)将Bi₄O₅Br₂和PVP溶解在去离子水中搅拌并加入Na₃PO₄·12H₂O继续搅拌得到溶液D；

(5)向溶液D中逐滴加入AgNO₃溶液继续搅拌得到悬浮物，用无水乙醇和去离子水离心洗涤三次并干燥，得到Z型Ag₃PO₄/Bi₄O₅Br₂复合光催化剂。

进一步，所述的步骤(1)中NaBr和Bi(NO₃)₃·5H₂O的摩尔比为1:1。

进一步，所述的步骤(2)中搅拌时长为1h，使用5mol/L的NaOH溶液做为调节液，目标pH为11。

进一步，所述的步骤(3)中反应温度为140℃，反应时长为16h。