[发明专利]一种高效光催化剂莫来石型锰酸铋及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高效光催化剂莫来石型锰酸铋的制备方法，其特征在于，

包括以下步骤：

将锰源和铋源加入到乙二醇中搅拌得到混合溶液；往所述混合溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮和尿素并混匀得到澄清溶液；往所述澄清溶液中加入去离子水并混合得到均匀溶液；将所述均匀溶液置于高压釜中密封后在175-200℃下反应10-15h得到沉淀，最后收集所述沉淀并洗涤干燥，即得到用于光催化且粒径在50-85nm之间的莫来石型锰酸铋；

所述聚乙烯吡咯烷酮与乙二醇的混合比为0.2～0.3g:100mL，尿素与乙二醇的混合比为0.8～1.5g:100mL；所述去离子水与乙二醇的混合比为4-10mL:100mL；

所述锰源中的Mn元素和铋源中的Bi元素的摩尔比为1:2；和/或，所述乙二醇的加入量为控制混合溶液的固液比为(1～3):200g/mL；

所述莫来石型锰酸铋的化学式为Bi₂Mn₄O₁₀。

2.根据权利要求1所述高效光催化剂莫来石型锰酸铋的制备方法，其特征在于，

所述均匀溶液水热反应前的pH8～9，反应后的pH7.5～8。

3.根据权利要求1-2任一项所述高效光催化剂莫来石型锰酸铋的制备方法，其特征在于，

所述锰源为硝酸锰、乙酸锰中的至少一种，所述铋源为硝酸铋、乙酸铋中的至少一种；和/或，所述锰源和铋源在乙二醇中的搅拌时间为25-40min，所述聚乙烯吡咯烷酮和尿素加入后的混合时间为20-40min，所述加入去离子水后的混合时间为45-90min；和/或，所述沉淀采用无水乙醇洗涤至少3次，且所述沉淀的干燥温度和干燥时间分别为50-75℃和10-15h。

4.权利要求1-3任一项所述的制备方法制备得到的莫来石型锰酸铋。

5.权利要求1-3任一项所述的制备方法制备的莫来石型锰酸铋或权利要求4所述的莫来石型锰酸铋在光催化降解有机污染物中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，

将所述莫来石型锰酸铋直接投入或负载在载体材料上后投入含有有机污染物的待处理污水中，光照反应降解。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，

所述有机污染物的浓度为1-50mg/L，所述莫来石型锰酸铋的投入量为1-4g/L；和/或，所述待处理污水的pH为2-5；和/或，所述光照反应的时间为2-4h。

8.根据权利要求6-7任一项所述的应用，其特征在于，

所述有机污染物为甲基橙、罗丹明B、孔雀石绿、刚果红和酸性红中的至少一种。