本發(fā)明屬于可見(jiàn)光催化材料的合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種球形核殼結(jié)構(gòu)biocl/sno2可見(jiàn)光催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

排入自然水體中的一些染料廢水具有致毒、致癌、致突變作用，對(duì)人類的健康和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅。此外對(duì)于廢水中的污染物，備受關(guān)注的還有cr（vi），鉻在不同的工業(yè)活動(dòng)中有著廣泛的用途，如電鍍、紡織染色、皮革鞣制和冶金等，導(dǎo)致含鉻廢水的毒性，cr（vi）具有潛在致癌和致突變性，已被列為對(duì)人體健康造成最嚴(yán)重威脅的20種物質(zhì)之一。因此，將它們從廢水中有效的去除是至關(guān)重要的。在各種廢水處理技術(shù)中，半導(dǎo)體光催化技術(shù)能有效地降解污染物，是凈化環(huán)境的一種很有前途的綠色技術(shù)。目前，鉍（iii）基氧化物光催化劑已經(jīng)成為一種備受關(guān)注的光催化材料，其中biocl是一種優(yōu)良的光催化劑，在紫外光照射下比p25-tio2具有較高的光催化活性，但不能在可見(jiàn)光下響應(yīng)，因此，將biocl與其它光催化劑進(jìn)行復(fù)合改善biocl性能是一種有效的方法。許多biocl基異質(zhì)結(jié)光催化劑已經(jīng)發(fā)表，包括biocl/bivo4、wo3/biocl和biocl/biobr等。相比之下，由兩個(gè)寬帶隙半導(dǎo)體復(fù)合的的異質(zhì)結(jié)催化劑少有報(bào)道。biocl/sno2的復(fù)合導(dǎo)致了缺陷的產(chǎn)生，從而可以使帶隙變窄，因此，寬帶隙半導(dǎo)體在可見(jiàn)光照射下也能表現(xiàn)出良好的光催化活性。作為源源不斷的可再生能源，太陽(yáng)光是光催化的理想光源，占用大量的可見(jiàn)光，從節(jié)約能源角度上來(lái)講，開(kāi)發(fā)具有可見(jiàn)光響應(yīng)的高效光催化劑很有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種用于在可見(jiàn)光下光催化氧化染料廢水和光催化還原cr（vi）廢水的球形核殼結(jié)構(gòu)biocl/sno2可見(jiàn)光催化劑的制備方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案，一種球形核殼結(jié)構(gòu)biocl/sno2可見(jiàn)光催化劑的制備方法，其特征在于具體步驟為：將bi(no3)3·5h2o溶解于乙醇和丙三醇的混合溶液中得到溶液a；將sncl4·5h2o加入到溶液a中攪拌均勻得到溶液b；將溶液b轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯反應(yīng)釜中于180℃反應(yīng)12h，反應(yīng)完成后自然冷卻至室溫，過(guò)濾分離，用水和乙醇各洗滌三次，然后在恒溫干燥箱中于60℃干燥即得球形核殼結(jié)構(gòu)biocl/sno2可見(jiàn)光催化劑。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的bi(no3)3·5h2o與sncl4·5h2o的投料摩爾比為2:1。

本發(fā)明所述的球形核殼結(jié)構(gòu)biocl/sno2可見(jiàn)光催化劑，其特征在于是由上述方法制備得到的。

本發(fā)明所述的球形核殼結(jié)構(gòu)biocl/sno2可見(jiàn)光催化劑在可見(jiàn)光下光催化氧化染料廢水和光催化還原cr（vi）廢水中的應(yīng)用。

本發(fā)明制得的球形核殼結(jié)構(gòu)biocl/sno2可見(jiàn)光催化劑具有較好的光吸收性能，較大的比表面積和孔隙容積，在模擬太陽(yáng)光下具有高效光催化氧化染料廢水和光催化還原cr（vi）廢水的性能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1-3制備的可見(jiàn)光催化劑的x射線衍射圖譜；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例3制備的可見(jiàn)光催化劑的透射電鏡圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1-3制備的可見(jiàn)光催化劑光催化氧化亞甲基藍(lán)廢水的降解曲線圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例1-3制備的可見(jiàn)光催化劑光催化還原cr（vi）廢水的降解曲線；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例3制備的可見(jiàn)光催化劑光催化氧化羅丹明b、亞甲基藍(lán)、結(jié)晶紫、橙黃四、酸性品紅和甲基橙6種染料廢水和還原cr（vi）廢水的降解曲線。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但不應(yīng)該將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

（1）將1mm的bi(no3)3·5h2o溶解于乙醇和丙三醇的混合溶液中得到溶液a；（2）將1mm的kcl加入到溶液a中攪拌均勻得到溶液b；（3）將溶液b轉(zhuǎn)入100ml聚四氟乙烯反應(yīng)釜中于180℃反應(yīng)12h，反應(yīng)完成后自然冷卻至室溫，過(guò)濾分離，用水和乙醇各洗滌三次，然后在恒溫干燥箱中于60℃干燥即得biocl光催化劑。在350wxe燈光照下反應(yīng)60min，10mg/l的亞甲基藍(lán)光催化氧化率為80%，10mg/l的cr（vi）廢水的光催化還原率為2%。

實(shí)施例2

（1）將1mm的sncl4·5h2o溶解于乙醇和丙三醇的混合溶液中得到溶液a；（2）將溶液a轉(zhuǎn)入100ml聚四氟乙烯反應(yīng)釜中于180℃反應(yīng)12h，反應(yīng)完成后自然冷卻至室溫，過(guò)濾分離，用水和乙醇各洗滌三次，然后在恒溫干燥箱中于60℃干燥即得sno2光催化劑。在350wxe燈光照下反應(yīng)60min，10mg/l的亞甲基藍(lán)廢水的光催化氧化率為46%，10mg/l的cr（vi）廢水的光催化還原率為3%。

實(shí)施例3

（1）將1mm的bi(no3)3·5h2o溶解于乙醇和丙三醇的混合溶液中得到溶液a；（2）將0.5mm的sncl4·5h2o加入到溶液a中攪拌均勻得到溶液b；（3）將溶液b轉(zhuǎn)入100ml聚四氟乙烯反應(yīng)釜中于180℃反應(yīng)12h，反應(yīng)完成后自然冷卻至室溫，過(guò)濾分離，用水和乙醇各洗滌三次，然后在恒溫干燥箱中于60℃干燥即得球形核殼結(jié)構(gòu)biocl/sno2可見(jiàn)光催化劑。在350wxe燈光照下反應(yīng)60min，10mg/l的羅丹明b、亞甲基藍(lán)、結(jié)晶紫、橙黃四、酸性品紅、甲基橙6種染料廢水的光催化氧化率均能達(dá)到99%，10mg/l的cr（vi）廢水的光催化還原率能達(dá)到99.5%。

以上實(shí)施例描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理的范圍下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)均落入本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種球形核殼結(jié)構(gòu)BiOCl/SnO2可見(jiàn)光催化劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于可見(jiàn)光催化材料的合成技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)方案要點(diǎn)為：將Bi(NO3)3·5H2O溶解于乙醇和丙三醇的混合溶液中得到溶液A；將SnCl4·5H2O加入到溶液A中攪拌均勻得到溶液B；將溶液B轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯反應(yīng)釜中于180℃反應(yīng)12h，反應(yīng)完成后自然冷卻至室溫，過(guò)濾分離，用水和乙醇各洗滌三次，然后在恒溫干燥箱中于60℃干燥即得球形核殼結(jié)構(gòu)BiOCl/SnO2可見(jiàn)光催化劑。本發(fā)明制得的球形核殼結(jié)構(gòu)BiOCl/SnO2可見(jiàn)光催化劑具有較好的光吸收性能，較大的比表面積和孔隙容積，在模擬太陽(yáng)光下具有高效光催化氧化染料廢水和光催化還原Cr（VI）廢水的性能。

技術(shù)研發(fā)人員：孫劍輝;禹崇菲;董淑英;鐵璐娜;譚露;楊鵬艷;王珂;趙瑾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南師范大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.06
技術(shù)公布日：2017.09.22