[发明专利]一种微纳异质结可见光复合光催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明的一种微纳异质结可见光复合光催化剂及其制备方法和应用，所述微纳异质结可见光复合光催化剂为CuBi₂O₄/Ag₃PO₄，所述微纳异质结可见光复合光催化剂中CuBi₂O₄为微米结构，Ag₃PO₄为纳米结构，且CuBi₂O₄与Ag₃PO₄紧密接触形成异质结。相较纯Ag₃PO₄，本发明所制备的微纳异质结可见光复合光催化剂均具有可见光吸收强度高、光催化性能好、抗光腐蚀性强等优点。将0.5 g以硬质酸钠为添加剂制得的CuBi₂O₄/Ag₃PO₄（1:1，wt%）应用于处理双氯芬酸难降解有机废水，240分钟对1 L 10 mg/L的双氯芬酸溶液去除率达88.73%，重复利用第五次，对双氯芬酸溶液去除率为73.69%。

主权项

1.一种微纳异质结可见光复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述微纳异质结可见光复合光催化剂为CuBi₂O₄/Ag₃PO₄，所述微纳异质结可见光复合光催化剂中CuBi₂O₄为微米结构，Ag₃PO₄为纳米结构，且CuBi₂O₄与Ag₃PO₄紧密接触形成异质结，CuBi₂O₄/Ag₃PO₄中，CuBi₂O₄与Ag₃PO₄的质量比为1：（0.1‑9）；所述制备方法包括以下步骤：（1）CuBi₂O₄的制备：将Bi(NO₃)₃·5H₂O溶解在浓HNO₃中，搅拌至完全溶解，再加入Cu(NO₃)₂·3H₂O，搅拌至混合均匀，而后逐滴滴加0.5‑2 mol/L的碱性沉淀剂溶液，并将滴加后溶液稀释，继续搅拌0.5‑2 h后，将溶液转移至反应釜中，升高温度至80‑150 ℃，反应18‑30 h，待反应釜冷却至室温后，将反应得到的沉淀物洗涤，并通过离心分离，然后真空干燥，研磨、过筛，即得CuBi₂O₄；（2）CuBi₂O₄/Ag₃PO₄的制备：将步骤（1）中所制备的CuBi₂O₄分散于超纯水中，超声10‑50 min后，加入溶解有添加剂的水溶液，磁力搅拌1‑4 h，再逐滴滴加溶解有AgNO₃的水溶液，继续搅拌25‑35 min，最后逐滴滴加溶解有磷酸盐的水溶液，搅拌0.5‑3 h后，通过离心分离回收反应得到的沉淀物，并将沉淀物洗涤，然后真空干燥，研磨、过筛，即得CuBi₂O₄/Ag₃PO₄。