[发明专利]一种钛酸锶/碘氧化铋复合的光催化材料、包含其的光催化薄膜及制备方法和用途

权利要求书

1.一种钛酸锶/碘氧化铋复合的光催化材料，其特征在于，所述光催化材料包括碘氧化铋和负载于所述碘氧化铋表面的钛酸锶。

2.根据权利要求1所述的光催化材料，其特征在于，所述钛酸锶为十八面体结构；

优选地，所述碘氧化铋为二维片状结构。

3.根据权利要求1或2所述的光催化材料，其特征在于，所述光催化材料中，钛酸锶和碘氧化铋的质量比为1:(0.4-4)；

优选地，所述钛酸锶的粒径为20-500nm；

优选地，所述碘氧化铋的粒径为1-10μm。

4.一种如权利要求1-3任一项所述钛酸锶/碘氧化铋复合的光催化材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)混合钛酸锶和碘化物，得到混合溶液；

(2)混合步骤(1)得到的所述混合溶液和铋盐溶液，然后进行反应，之后依次进行冷却、固液分离、洗涤和干燥，得到所述光催化材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述钛酸锶和碘化物的摩尔比为1:(0.2-2)；

优选地，所述碘化物包括碘化钾；

优选地，步骤(2)所述混合包括：将铋盐溶液在搅拌的条件下加入到步骤(1)得到的所述混合溶液中；

优选地，所述铋盐包括硝酸铋；

优选地，所述铋盐溶液的浓度为0.05-0.1mol/L；

优选地，所述铋盐中铋元素与所述混合溶液中锶元素的摩尔比为(0.2-2):1；

优选地，所述反应的温度为60-80℃；

优选地，所述反应的时间为0.5-2h；

优选地，所述干燥的温度为50-90℃；

优选地，所述干燥的时间为4-12h。

6.一种光催化薄膜，其特征在于，所述光催化薄膜包含如权利要求1-3任一项所述的钛酸锶/碘氧化铋复合的光催化材料。

7.根据权利要求6所述的光催化薄膜，其特征在于，所述光催化薄膜包含薄膜基材和包覆于所述薄膜基材表面的多层光催化材料修饰层；

优选地，所述光催化材料修饰层的层数为10-50层，优选为20-30层。

8.一种如权利要求6或7所述光催化薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(a)将薄膜基材浸入聚乙烯醇溶液中，然后干燥，得到预处理薄膜；

(b)将步骤(a)得到的所述预处理薄膜浸入均苯三甲酰氯溶液中进行第一改性，然后浸入光催化材料分散液中进行第二改性，之后依次进行洗涤、干燥，得到第一薄膜；

(c)将步骤(b)得到的所述第一薄膜进行紫外光照射，然后依次进行洗涤、干燥，得到第二薄膜；

(d)将步骤(c)得到的所述第二薄膜重复进行步骤(b)-(c)的操作，得到所述光催化薄膜。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质量百分含量为1-10％；

优选地，步骤(a)所述薄膜基材包括聚丙烯；

优选地，步骤(a)所述干燥的温度为50-80℃；

优选地，步骤(a)所述干燥的时间为1-3h；

优选地，步骤(b)所述均苯三甲酰氯溶液中均苯三甲酰氯的质量百分含量为0.1-0.5％；

优选地，步骤(b)所述光催化材料分散液中光催化材料的添加量为0.2-2mg/mL；

优选地，步骤(b)所述干燥的温度为50-80℃；

优选地，步骤(b)所述干燥的时间为1-2h；

优选地，步骤(b)所述第一改性的时间为1-5min；

优选地，步骤(b)所述第二改性的时间为1-5min；

优选地，步骤(c)所述紫外光的功率为150-300W；

优选地，步骤(c)所述照射的时间为0.2-1h；

优选地，步骤(d)所述重复的次数为9-49次。

10.一种如权利要求6或7所述光催化薄膜的用途，其特征在于，所述光催化薄膜用于水体中污染物的氧化还原反应。