[发明专利]石墨烯负载Bi-BiOCl-TiO2

摘要

一种石墨烯负载Bi‑BiOCl‑TiO2光催化剂及制法，属于光催化领域。该石墨烯负载Bi‑BiOCl‑TiO2光催化剂制备方法为：将硝酸铋、聚乙二醇、钛酸四正丁酯的混合物，氯化钠、柠檬酸溶于水的混合物，混合后，在2～4MPa，于140～200℃保温8～16h，得到的Bi‑BiOCl‑TiO2光催化颗粒和石墨烯溶液混合厚，在2～4MPa下，于100～150℃反应1～5h，离心干燥，得到石墨烯负载Bi‑BiOCl‑TiO2光催化剂。该光催化剂可有效抑制纯BiOCl电子空穴对快速组合及提高可见光利用率，使BiOCl向着(001)取向生长，其光催化效率大大提高。该方法制备工艺简单，成本低，耗时少，可以快速生产。

主权项

1.一种石墨烯负载Bi‑BiOCl‑TiO2光催化剂的制法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：配置反应溶液(1)按配比，称量原料，将硝酸铋、聚乙二醇、钛酸四正丁酯溶于去离子水中，搅拌均匀，得到混合物A；其中，按各个成分的固液比，硝酸铋：聚乙二醇：钛酸四正丁酯：去离子水＝(0.9～1)g：(0.1～0.2)g：(1～2)mL：(25～30)mL；(2)按配比，称量原料，将氯化钠、柠檬酸溶于去离子水中，搅拌均匀，得到混合物B；其中，按各个成分的固液比，氯化钠：柠檬酸：去离子水＝(110～112)mg：(490～500)mg：(25～30)mL；(3)将混合物A和混合物B混合，得到反应溶液；其中，混合物A中Ti4+：混合物B中Cl‑＝1:1；步骤2：制备Bi‑BiOCl‑TiO2光催化颗粒(1)将反应溶液置于高压反应釜中，在2～4MPa，于140～200℃保温8～16h，得到含Bi‑BiOCl‑TiO2光催化颗粒混合物；(2)将含Bi‑BiOCl‑TiO2光催化颗粒混合物离心，将离心后的固体产物，清洗若干次，干燥，得到Bi‑BiOCl‑TiO2光催化颗粒；步骤3：分散石墨烯溶液(1)将石墨烯溶于去离子水和无水乙醇的混合溶液中，超声分散均匀，得到质量浓度为0.2～0.4mg/mL石墨烯溶液；(2)将石墨烯溶液和Bi‑BiOCl‑TiO2光催化颗粒混合，搅拌均匀，得到石墨烯和Bi‑BiOCl‑TiO2光催化颗粒的混合溶液；其中，按质量比，石墨烯：Bi‑BiOCl‑TiO2光催化颗粒＝1：(100～20)；步骤4：制备石墨烯负载Bi‑BiOCl‑TiO2光催化剂(1)将石墨烯和Bi‑BiOCl‑TiO2光催化颗粒的混合溶液置于高压反应釜中，在2～4MPa下，于100～150℃反应1～5h，得到含石墨烯负载Bi‑BiOCl‑TiO2光催化剂混合物；(2)将含石墨烯负载Bi‑BiOCl‑TiO2光催化剂混合物离心，将离心后的石墨烯负载Bi‑BiOCl‑TiO2光催化剂，清洗干燥，得到石墨烯负载Bi‑BiOCl‑TiO2光催化剂。