[发明专利]一种具有微球状形貌的BiOBr/BiOI/SDBS复合材料的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种具有微球状形貌的BiOBr/BiOI/SDBS复合材料的制备方法及应用，以Bi(NO₃)·5H₂O为Bi源，SDBS为表面活性剂，无水乙醇为溶剂，制得溶液A；以NaBr为Br源，KI为I源，无水乙醇为溶剂，制得溶液B；将A和B两溶液分别超声后，将溶液B逐滴滴加到溶液A中并进行搅拌；搅拌结束后，将混合溶液放入密闭反应釜内，在烘箱中进行溶剂热反应，最终制得黄色粉末为BiOBr/BiOI/SDBS光催化材料。本发明通过控制Br与I的原子比，能够制得高效降解RHB的BiOBr/BiOI/SDBS复合材料，该BiOBr/BiOI/SDBS复合材料的形貌由较薄的纳米片聚集成的微球形状，微球的粒径为1‑1.5μm；纳米片聚集成的微球有较大的间隙，有利于光的折射，从而吸收更多的可见光，在可见光下对降解有机染料有更高的光催化效率。

技术领域

本发明属于半导体材料光催化技术领域，涉及BiOBr和BiOI材料，具体涉及一种具有微球状形貌的BiOBr/BiOI/SDBS复合材料的制备方法及应用。

背景技术

随着社会的进步和科技的发展，环境污染和能源短缺等问题变得愈加严峻。目前环境问题主要包括水污染、空气污染和土壤污染等。其中水污染问题尤为严重，主要是由工业废水的大量排放所导致。工业废水中含有大量的染料等有机污染物，具有一定的毒性，严重影响了人们的生活用水与身体健康。这些污染物的化学性质稳定、结构复杂和难以完全降解，而且其降解的成本高、耗时长，很难满足目前的要求。光催化法是利用半导体材料在光照情况下经过氧化反应降解有机物。此方法绿色环保，在降解水污染中有机物方面高效，具有很好的应用价值。

到目前为止，研究人员已经证明，有多种半导体具有在可见光下产生电能和化学能的能力，如g-C₃N₄、MoS₂、BiOBr、TiO₂和BiOI等。但这些材料作为光催化剂单独使用时存在一些缺点，例如载流子的复合率高，可见光吸收率低等，这些都会降低光催化活性。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种具有微球状形貌的BiOBr/BiOI/SDBS复合材料的制备方法及应用，解决现有技术中BiOBr单体材料对有机物降解中吸收光范围有限，光生电子空穴复合率快的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种具有微球状形貌的BiOBr/BiOI/SDBS复合材料的制备方法，该方法以Bi(NO₃)·5H₂O为Bi源，SDBS为表面活性剂，无水乙醇为溶剂，制得溶液A；以NaBr为Br源，KI为I源，无水乙醇为溶剂，制得溶液B；将溶液A和溶液B分别超声后，将溶液B逐滴滴加到溶液A中并进行搅拌；搅拌结束后，将混合溶液放入密闭反应釜内，在烘箱中进行溶剂热反应，最终制得黄色粉末BiOBr/BiOI/SDBS光催化材料。

本发明还包括如下技术特征：

具体的，该方法包括以下步骤：

步骤一，制备Bi源溶液A：

将Bi(NO₃)·5H₂O和SDBS溶于无水乙醇中，经过超声后，制得溶液A；

步骤二，制备Br源和I源溶液B：

将NaBr和KI溶于无水乙醇中，经过超声后，制得溶液B；

步骤三，制备微球状BiOBr/BiOI/SDBS复合材料：