本發(fā)明涉及光催化劑，具體涉及一種2，6-吡啶二甲酸鉍配合物光催化劑材料及其制備方法。

背景技術：

針對環(huán)境污染和能源短缺作為21世紀人類迫切需要解決的兩大問題，半導體光催化技術由于其低成本、可循環(huán)利用和和對環(huán)境無污染等優(yōu)勢一直是廣大學者們研究的熱點。除了大量地對傳統(tǒng)光催化劑TiO₂和ZnO的研究，新型半導體光催化劑的開發(fā)及發(fā)展也是各國環(huán)境科學工作者關注的焦點。作為其中最重要的一類就是鉍系半導體光催化劑，目前已經報道的鉍系半導體光催化劑主要包括：氧化鉍，鹵氧化鉍，鉍的含氧酸鹽(包括釩酸鉍、鎢酸鉍、鉬酸鉍、鈦酸鉍等)以及一些復合型含鉍催化劑等。對環(huán)境污染問題，各這些鉍系半導體光催化劑都具有良好的光催化活性，可以將水中的許多有機污染物降解為CO₂和H₂O等簡單的無機物，具有能耗低、操作簡便、反應條件溫和，催化劑可回收再利用無二次污染和分解速度快等優(yōu)點，將成為新的高效節(jié)能的環(huán)境污染治理技術。鉍系配合物作為鉍系材料的一個分支，可通過鉍的含氧酸鹽與有機配體自組裝合成得到，其合成方法簡單易行，對設備要求低，無污染，成本低?；诖?，本發(fā)明開發(fā)出一種紫外光下催化降解性能良好的鉍系配合物光催化劑。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種可降解染料和有機污染物的2，6-吡啶二甲酸鉍配合物光催化劑。

本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案：2，6-吡啶二甲酸鉍配合物光催化劑，分子式為Bi₂(Hpdc)₂(pdc)₂·2H₂O，分子式中Hpdc為2，6-吡啶二甲酸氫根，pdc為2，6-吡啶二甲酸根。

該配合物光催化劑晶體的晶胞參數為：β＝104.33(3)°，為單斜晶系，P2₁/c空間群。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于2，6-吡啶二甲酸鉍配合物光催化劑，該光催化劑的分子式為Bi₂(Hpdc)₂(pdc)₂·2H₂O，分子式中Hpdc為2，6-吡啶二甲酸氫根，pdc為2，6-吡啶二甲酸根。該2，6-吡啶二甲酸鉍配合物光催化劑可降解染料和有機污染物，且該2，6-吡啶二甲酸鉍配合物光催化劑可用離心分離方法回收再利用，避免該催化劑可能引起的二次污染。

附圖說明

圖1為本發(fā)明鉍配合物光催化劑的分子結構圖；

圖2為本發(fā)明鉍配合物光催化劑的PXRD圖譜與單晶模擬PXRD圖譜的對比圖；

圖3為本發(fā)明鉍配合物光催化劑對羅丹明B的光催化降解曲線圖。

由圖3可見，在165W汞燈照射沒有催化劑的情況下，羅丹明B有20％左右的自降解，加入上述催化劑后，羅丹明B發(fā)生明顯降解，120min后，基本被降解完全。

具體實施方式

實施例1

依次將0.1mmol五水合硝酸鉍(Bi(NO₃)₃·5H₂O)、0.3mmol 2，6-吡啶二甲酸(H₂pdc)、0.17mmol咪唑及7mL H₂O加入容量為25ml的聚四氟乙烯內襯不銹鋼反應釜中，測得混合物的pH＝1.37，攪拌15min后密封在140℃下加熱3天，然后以5℃/h的速度降至室溫后得無色塊狀晶體，該無色塊狀晶體為分子式Bi₂(Hpdc)₂(pdc)₂·2H₂O的鉍配合物光催化劑。將該鉍配合物研磨成粉末，置于光催化劑反應器中，并將含有羅丹明B的水溶液注入其中，開啟攪拌器，在165W汞燈光照下，120min可將水溶液中的羅丹明B降解97％，基本降解完全，得到如圖3所示的光催化降解曲線圖。鉍配合物光催化劑可通過離心回收再利用。采用Bruker D8Focus粉末衍射儀2θ角度范圍為5-50°，以8°/min的掃描速度對該鉍配合物光催化劑進行掃描，在室溫下收集樣品的粉末衍射圖譜(PXRD)，并與單晶模擬PXRD圖對比，可以完美擬合，說明產物為純相，純度不低于99％。

實施例2

依次將0.3mmol五水合硝酸鉍(Bi(NO₃)₃·5H₂O)、1.5mmol 2，6-吡啶二甲酸(H₂pdc)、0.6mL四甲基氫氧化銨(1mol/L)及7mL H₂O加入容量為25ml的聚四氟乙烯內襯不銹鋼反應釜中，測得混合物的pH＝1.83，攪拌15min后密封在140℃下加熱3天，然后以5℃/h的速度降至室溫后得無色塊狀晶體，該無色塊狀晶體為分子式Bi₂(Hpdc)₂(pdc)₂·2H₂O的鉍配合物光催化劑。光催化測試降解羅丹明B的方法與實施例1中相同。

實施例3

與實施例1基本相同，不同的只是用0.17mmol四甲基吡嗪代替0.17mmol咪唑。