[发明专利]一种Bi2

说明书

本发明涉及新能源技术领域，具体公开了一种Bi₂O_2.33‑CdS复合光催化剂及其制备工艺。本发明提供的复合光催化剂由Bi₂O_2.33和CdS复合而成，其中，Bi₂O_2.33为纳米片芯核结构，CdS包裹于Bi₂O_2.33纳米片芯核结构形成壳层，Bi₂O_2.33纳米片芯核结构与CdS壳层形成直接Z型异质结，具有电子‑空穴分离效率高、氧化还原能力强、光催化性能优良的优点。本发明提供的制备工艺包括以下步骤：S1.利用电沉积法制备BiOI纳米片；S2.采用热处理法将BiOI纳米片转化为氧化铋；S3.采用水浴法在氧化铋外面包裹CdS壳层，工艺简单，易于操作，适于工业化推广。

技术领域

本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种Bi₂O_2.33-CdS复合光催化剂的制备方法。

背景技术

氢气作为一种可再生、无污染、能量密度高的清洁能源。在冶金、燃料电池、有机合成、石油化工等行业发挥了重要的作用。随着太阳能研究和利用的发展，人们已开始利用阳光分解水来制取氢气。在水中放入催化剂，在阳光照射下，催化剂便能激发光化学反应，把水分解成氢和氧。半导体材料是目前应用最为广泛的光催化剂。

半导体材料光催化反应发生需要满足一定的条件，其中光生电子/空穴的能量(由光催化剂导带/价带能级决定)要满足还原/氧化电势及反应过电位的要求。此外，理想的光催化材料还需要具备较宽的光吸收波段，较高的光生载流子分离效率，以及较强的光腐蚀稳定性。由常用的半导体光催化材料的能带位置可知，具有高还原和氧化活性的单光催化剂禁带宽度较宽。但在光吸收阶段，宽禁带半导体仅能利用紫外光(紫外光占太阳光比例约为4％)，太阳光吸收率低。因此，单光催化剂难以兼顾高光吸收率以及高还原和氧化活性，导致光催化活性较低，阻碍了光催化技术的推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种Bi₂O_2.33-CdS复合光催化剂及其制备方法，可获得高的催化活性。

第一方面，本发明提供一种Bi₂O_2.33-CdS复合光催化剂，采用如下的技术方案：

一种Bi₂O_2.33-CdS复合光催化剂，复合光催化剂由Bi₂O_2.33和 CdS复合而成，其中，Bi₂O_2.33形成为纳米片芯核结构，CdS包裹于 Bi₂O_2.33纳米片芯核结构形成为壳层，Bi₂O_2.33纳米片芯核结构与CdS 壳层形成直接Z型异质结。

优选的，CdS壳层连续均匀地包裹于所述Bi₂O_2.33纳米片芯核结构表面，CdS壳层的厚度为10-20nm。

第二方面，本申请提供一种Bi₂O_2.33-CdS复合光催化剂的制备工艺，采用以下技术方案：

一种Bi₂O_2.33-CdS复合光催化剂的制备工艺，包括以下步骤：

S1.利用电沉积法制备BiOI纳米片；

S2.采用热处理法将BiOI纳米片转化为氧化铋；

S3.采用水浴法在氧化铋外面包裹CdS壳层，制得Bi₂O_2.33-CdS 复合光催化剂。

优选的，步骤S1具体包括以下步骤：