[发明专利]化学腐蚀法原位生长制备高效的硫化铋‑铁酸铋复合可见光催化剂及其应用

摘要

本发明公开了一种采用化学腐蚀法原位生长制备可见光响应高效的硫化铋‑铁酸铋复合光催化剂及其应用。该方法同步采用溶胶凝胶法与化学腐蚀法。先采用溶胶凝胶法合成铁酸铋。然后通过以L‑半胱氨酸为硫源，在铁酸铋表面上通过化学腐蚀法原位生长以合成不同比例的硫化铋‑铁酸铋复合光催化剂。采用氙灯为光源,以孔雀石绿作为有机污染物降解模型，将复合材料与孔雀石绿溶液充分混合以光催化降解模拟水环境中的孔雀石绿有机污染物。本发明提供了一种高效去除水环境中孔雀石绿染料的方法，该方法在1小时内去除水中孔雀石绿的98%以上（浓度为20mg/L），并且性能稳定，纳米花状结构。首次成功合成的硫化铋‑铁酸铋光催化剂，在污水治理方面具有重要的意义和良好的发展前景。

主权项

化学腐蚀法原位生长制备高效的硫化铋‑铁酸铋复合可见光催化剂，其特征在于包括如下步骤：（1）以铋源和铁源为原料,将二者分别溶解有机溶剂中,直至完全溶解,混合搅拌均匀,获得其溶胶溶液,继续搅拌一定的时间，80‑100℃下干燥24‑48小时，得到凝胶，（2）研磨后在马弗炉中500‑550℃煅烧3‑5小时，冷却至室温，研磨后得样品，待用；（3）将3份不同量的L‑半胱氨酸分别溶解在去离子水中，溶解均匀后，用酸溶液调pH至2‑3，将铁酸铋样品以不同量加入到含L‑半胱氨酸的溶液中，搅拌一定的时间，转移至聚四氟乙烯反应罐中，置入不锈钢反应釜中140‑160℃下反应12‑24h；（4）反应后溶液有黑色沉淀，将黑色沉淀离心分离，洗涤，干燥得到不同比例的硫化铋‑铁酸铋复合光催化剂，所述不同比例为硫化铋和铁酸铋的比例为1:2‑1:4。