本發(fā)明涉及光催化，尤其涉及一種bi2o2co3光催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、光催化技術(shù)能夠?qū)⑻?yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能實(shí)現(xiàn)co2還原為高附加值的化工燃料，一方面解決了當(dāng)前能源短缺的問(wèn)題，同時(shí)也緩解了co2的排放造成的溫室效應(yīng)。近年來(lái)，層狀鉍基材料，如biocooh由于其獨(dú)特的層狀晶體結(jié)構(gòu)、多樣的組成、豐富的原子配位和獨(dú)特的混合電子帶結(jié)構(gòu)，引起了研究人員的關(guān)注。但是biocooh的禁帶寬度較大，只能在紫外光下有效響應(yīng)，降低了太陽(yáng)光利用率，導(dǎo)致其應(yīng)用受限。

2、bi2o2co3是一種新型的半導(dǎo)體光催化劑，相較于biocooh禁帶寬度較窄的缺陷，bi2o2co3由于獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)，以及原子層之間的較強(qiáng)的共價(jià)鍵和范德華力的協(xié)同作用，使其在結(jié)構(gòu)、電子和光學(xué)方面都具有優(yōu)異的性能，具有更寬的禁帶寬度。然而，目前bi2o2co3常見(jiàn)的制備方法是水熱法，比如中國(guó)專(zhuān)利cn?202210886926.x公開(kāi)了一種ki水熱處理管狀bi2o2co3的制備方法，將五水合硝酸鉍、六亞甲基四胺和的混合溶液置于聚四氟乙烯內(nèi)襯中，在180℃恒溫水熱反應(yīng)24h，得到bi2o2co3；再如中國(guó)專(zhuān)利cn?202210494664.2公開(kāi)了一種nacl水熱處理bi2o2co3光催化劑的簡(jiǎn)易制備方法，同樣采用上述水熱方法來(lái)制備bi2o2co3。雖然水熱方法能夠得到bi2o2co3，但是此方法存在反應(yīng)溫度高、條件苛刻、無(wú)法大規(guī)模大批次地制備bi2o2co3等問(wèn)題。

3、因此，亟需提供一種快速、成本低、大規(guī)模制備bi2o2co3的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種bi2o2co3光催化劑及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的制備方法能夠快速、成本低、大規(guī)模地制備bi2o2co3光催化劑。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種bi2o2co3光催化劑的制備方法，包括以下步驟：

4、(1)將biocooh、去離子水和乙醇混合，得到biocooh混合液；

5、(2)將所述步驟(1)得到的biocooh混合液在汞燈下照射，得到bi2o2co3光催化劑；所述汞燈的功率為900～1000w；所述照射的時(shí)間為30～33min。

6、優(yōu)選地，所述步驟(1)中biocooh的制備方法包括：將鉍鹽溶液進(jìn)行溶劑熱反應(yīng)，得到biocooh。

7、優(yōu)選地，所述鉍鹽溶液的濃度為0.015～0.02mmol/ml。

8、優(yōu)選地，所述溶劑熱反應(yīng)的溫度為115～125℃，溶劑熱反應(yīng)的時(shí)間為11～13h。

9、優(yōu)選地，所述步驟(1)中去離子水和乙醇的體積之比為(28～32)：(13～17)。

10、優(yōu)選地，所述步驟(1)中biocooh的質(zhì)量與去離子水和乙醇的總體積之比為(50～53)mg：(43～47)ml。

11、優(yōu)選地，所述步驟(2)中汞燈的功率為1000w。

12、優(yōu)選地，所述步驟(2)中照射的時(shí)間為30min。

13、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述制備方法制備得到的bi2o2co3光催化劑。

14、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述bi2o2co3光催化劑在降解羅丹明b中的應(yīng)用。

15、本發(fā)明提供了一種bi2o2co3光催化劑的制備方法，包括以下步驟：將biocooh、去離子水和乙醇混合，得到biocooh混合液；將所述biocooh混合液在汞燈下照射，得到bi2o2co3光催化劑；所述汞燈的功率為900～1000w；所述照射的時(shí)間為30～33min。本發(fā)明利用去離子水作為反應(yīng)溶劑，利用乙醇作為還原劑促進(jìn)biocooh轉(zhuǎn)化為bi2o2co3；本發(fā)明利用汞燈提供紫外線(xiàn)，并具體限定了汞燈的功率，較強(qiáng)的紫外光輻射能夠有效促進(jìn)[bi2o2]2+層中氧原子的逃逸，使得biocooh相轉(zhuǎn)變?yōu)閎i2o2co3。實(shí)施例結(jié)果顯示，采用本發(fā)明提供的方法能在30min將biocooh相完全轉(zhuǎn)變?yōu)閎i2o2co3，合成方法具有快速、成本低、能夠大規(guī)模制備bi2o2co3的特點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種bi2o2co3光催化劑的制備方法，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中biocooh的制備方法包括：將鉍鹽溶液進(jìn)行溶劑熱反應(yīng)，得到biocooh。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述鉍鹽溶液的濃度為0.015～0.02mmol/ml。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑熱反應(yīng)的溫度為115～125℃，溶劑熱反應(yīng)的時(shí)間為11～13h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中去離子水和乙醇的體積之比為(28～32)：(13～17)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中biocooh的質(zhì)量與去離子水和乙醇的總體積之比為(50～53)mg：(43～47)ml。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中汞燈的功率為1000w。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中照射的時(shí)間為30min。

9.權(quán)利要求1～8任意一項(xiàng)所述制備方法制備得到的bi2o2co3光催化劑。

10.權(quán)利要求9所述bi2o2co3光催化劑在降解羅丹明b中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種Bi<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;光催化劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于光催化技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用去離子水作為反應(yīng)溶劑，利用乙醇作為還原劑促進(jìn)BiOCOOH轉(zhuǎn)化為Bi<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;；本發(fā)明利用汞燈提供紫外線(xiàn)，并具體限定了汞燈的功率，較強(qiáng)的紫外光輻射能夠有效促進(jìn)[Bi<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;]<supgt;2+</supgt;層中氧原子的逃逸，使得BiOCOOH相轉(zhuǎn)變?yōu)锽i<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;。實(shí)施例結(jié)果顯示，采用本發(fā)明提供的方法能在30min將BiOCOOH相完全轉(zhuǎn)變?yōu)锽i<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;，合成方法具有快速、成本低、能夠大規(guī)模制備Bi<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;的特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：呂英,何欣陽(yáng),李釗,張普智,雷書(shū)賓,張閣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安石油大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19