[发明专利]一种溴氧化铋光催化剂填料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种溴氧化铋光催化剂填料及其制备方法与应用，属于环境净化功能材料领域。本发明通过采用机械合成法成功构筑Bi_xO_yBr_z超薄纳米片并将其负载至聚丙烯颗粒表面，进而成功制备Bi_xO_yBr_z/PP复合填料并将其用于光催化处理有机废水，具有制备工艺简单、周期短、成本低、可重复性高等优点，为光催化材料的工业化生产及应用提供了新思路。

技术领域

本发明属于环境净化功能材料领域，更具体地说，涉及一种溴氧化铋光催化剂填料及其制备方法与应用。

背景技术

近年来我国工业化进程逐渐加快，与之对应的环境问题愈加突出。而在诸多环境问题中，有机废水导致的水体污染尤为严重。目前常见的有机废水去除方法主要有：化学法、物化法、生化法及高级氧化法等。其中，高级氧化法凭借成本低廉、操作条件易于控制以及废水处理效率高的优势被人们所关注。

在众多高级氧化技术中，光催化技术作为一种环保高效的水处理方法可以直接利用太阳光以达到良好的降解效果。因此如何设计出高效、价廉及便于工业化生产的光催化剂并将其用于有机废水的处理已成为当务之急。卤氧铋材料凭借独特的层状结构、特殊的电化学性能和优良的可见光活性等优势引起了研究人员的关注。然而卤氧铋依然存在着光生电子空穴分离率低、重组率高、工艺复杂、难以大规模生产及直接使用时回收率低等弊端。

经检索发现，申请公布号CN107983372A，申请公布日2018年5月4日的发明专利申请公开了一种富铋溴氧化铋光催化剂的制备方法，包括将丙三醇和去离子水以一定比例混合至烧杯中，先加入五水硝酸铋，搅拌至澄清透明时加入溴源，充分搅拌后再加入聚合物导向剂，并用氢氧化钠溶液调节溶液的pH值，继续搅拌直至形成均一的白色悬浮液后将其转入高压反应釜中，高温下反应较长时间，将所得产物离心分离，洗涤数次并烘干，得到富铋溴氧化铋Bi₄O₅Br₂光催化剂。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中卤氧铋光催化剂存在制备工艺复杂、难以大规模生产、使用后回收率低、降解效率不稳定等问题，本发明提供一种溴氧化铋光催化剂填料及其制备方法与应用。本发明通过采用机械合成法成功构筑Bi_xO_yBr_z超薄纳米片并将其负载至聚丙烯(PP)颗粒表面，进而成功制备Bi_xO_yBr_z/PP复合填料并将其用于光催化处理有机废水。整个制备工艺简单、周期短、成本低、可重复性高，为光催化材料的工业化生产及应用提供了新思路。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种溴氧化铋光催化剂填料的制备方法，包括以下步骤：

S10、将溴盐、铋盐以及氢氧化钠溶于乙醇中进行搅拌，而后离心烘干；

S20、将步骤S10中得到的样品转移至球磨罐中进行球磨处理，得到球磨后的样品；

S30、将步骤S20中得到的样品用水和乙醇洗涤离心，烘干后得到溴氧化铋光催化剂粉末；

S40、将聚丙烯加热至熔融状态，而后与步骤S30中的溴氧化铋光催化剂粉末混合，得到溴氧化铋光催化剂/聚丙烯复合填料。

优选地，步骤S10中，并且氢氧化钠的用量为70～100mg。

优选地，步骤S10中，所述溴盐与铋盐之间的摩尔比为1：6～1：2。

优选地，步骤S10中，搅拌时间为20～30min，并且乙醇用量为10～30mL。