[发明专利]一种卤氧化铋/硫锌镉异质结催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种卤氧化铋/硫锌镉异质结催化剂的制备方法，具体按以下步骤实施：步骤1，合成Bi₅O₇I纳米带；步骤2，合成富含氧空位Bi₅O₇I纳米带；步骤3，利用经步骤1合成的Bi₅O₇I纳米带采用溶剂热一步合成y％Bi₅O₇I‑OVs/Cd_0.5Zn_0.5S纳米复合材料；所得材料简单高效、成本低廉、重复性高、活性位点多、比表面积大。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，涉及一种卤氧化铋/硫锌镉异质结催化剂的制备方法。

背景技术

对光催化二氧化碳还原(PCR)过程的兴趣近年来有所增加，因为它有可能解决能源危机和温室效应；更具体地说，PCR可以通过将太阳能储存到增值化学品、燃料和原料的化学键中来收集间歇性的太阳能光。通过使用PCR转化大气中的“二氧化碳废物”，人类活动的碳循环可能会关闭，从而使我们的地球更加可持续；然而，大规模、低成本和绿色PCR工艺的工业化仍然是一个持续的问题；

最近发现高比例的暴露面和相同的形貌对于研究晶面依赖的晶体光催化剂的光催化性能非常重要，因为需要消除晶面协同效应和形貌效应。据我们所知，富含铋的Bi-O-X(X＝Cl,Br,I)光催化剂由于表面暴露的限制，其依赖于表面的光活性到目前为止较低；

同时，三元Zn_xCd_1-xS(X＝Cl,Br,I)固溶体硫化物被认为是析氢和二氧化碳还原领域最有前途的候选化合物之一；但原始ZCS固溶体的催化活性较低，主要是由于ZCS固溶体中存在大量的重固结载流子及其严重光腐蚀引起的结构不稳定；为了克服这些问题，人们通过金属负载、异质结构发展等方法来设计和制备ZCS基光催化剂；从这些已开发的方法来看，将ZCS与带隙较窄的其他半导体相结合是一种很好的策略，在Z-scheme光催化体系下实现了氧化还原能力；此外，光生电子可以通过穿梭氧化还原介质从ZCS转移到其他半导体的价带(VB)，在ZCS内的VB上留下光生空穴；该过程有效抑制了电子-空穴对，提高了光催化CO2还原能力；探索一种简单高效、成本低廉、重复性高、活性位点多、比表面积大的Z-scheme 2D/3D Bi₅O₇I-OVs/Cd_XZn_1-XS异质结催化剂具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种卤氧化铋/硫锌镉异质结催化剂的制备方法，即Bi₅O₇I-OVs/Cd_XZn_1-XS异质结催化剂的制备方法，解决了现有催化剂中存在的成本高、活性点位少以及比表面积小的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种卤氧化铋/硫锌镉异质结催化剂的制备方法，具体按以下步骤实施：

步骤1，合成Bi₅O₇I纳米带；

步骤2，合成富含氧空位Bi₅O₇I纳米带；

步骤3，利用经步骤1合成的Bi₅O₇I纳米带采用溶剂热一步合成y％Bi₅O₇I-OVs/Cd_0.5Zn_0.5S纳米复合材料。

本发明的特点还在于：

其中步骤1中Bi₅O₇I纳米带的合成具体为：