一种碳、氮掺杂的全光谱吸收的BiOCl及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种碳、氮掺杂的全光谱吸收的BiOCl及其制备方法和应用。所述制备方法包括如下步骤：将氯离子源、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮和尿素溶于溶剂中并混合，形成溶液A；将铋盐溶于溶剂中，形成溶液B；向溶液B中倒入溶液A形成前驱体溶液，搅拌均匀后再倒入反应釜中加热发生反应；将反应后的反应釜冷却至室温，获得沉淀，所述沉淀经洗涤、干燥，得到固体粉末；将该固体粉末倒入坩埚中，置于马弗炉中，以3‑5℃/min的升温速度升至350℃，保温，再将马弗炉降温至室温，获得灰黑色粉末，即BiOCl。采用水热法，利用尿素在反应过程中产生气体使晶格发生膨胀，同时使尿素进入到BiOCl晶格中，煅烧后形成碳和氮掺杂、全光谱吸收的BiOCl。

A Carbon and Nitrogen Doped BiOCl for Full Spectrum Absorption and Its Preparation and Application

The invention relates to a carbon and nitrogen doped BiOCl with full spectrum absorption, a preparation method and application thereof. The preparation method comprises the following steps: dissolving chloride ion source, polyvinylimide, polyvinylpyrrolidone and urea in solvent and mixing to form solution A; dissolving bismuth salt in solvent to form solution B; pouring solution A into solution B to form precursor solution, stirring uniformly, then pouring into reaction kettle to heat reaction; cooling reaction kettle to room temperature to obtain precipitation. The deposit is washed and dried to obtain solid powder. The solid powder is poured into a crucible and placed in a muffle furnace. The temperature of the muffle furnace is raised to 350 C at a heating rate of 3 5 C/min. The temperature of the muffle furnace is kept warm, and then the muffle furnace is cooled to room temperature to obtain gray-black powder, i.e. BiOCl. By hydrothermal method, the lattice of BiOCl was expanded by the gases produced by urea in the reaction process. At the same time, urea was added into BiOCl lattice. After calcination, BiOCl with carbon and nitrogen doping and full spectrum absorption was formed.

【技术实现步骤摘要】
一种碳、氮掺杂的全光谱吸收的BiOCl及其制备方法和应用
本专利技术涉及半导体材料领域，更具体地，涉及一种碳、氮掺杂的全光谱吸收的BiOCl及其制备方法和应用。
技术介绍
生活和工业各种污染物的排放和能源短缺危机的影响，对经济发展和人们的生活健康等方面造成极大的危害和限制。目前，利用各种光催化材料在光催化技术的作用下降解生活中的各种污染物、产生新的清洁能源成为环境和能源中的研究热点。半导体光催化材料由于能耗低、适用范围广和环境友好的特点，在目前的环境光催化领域(例如，光降解水体中的有机污染物、重金属还原)引起的广泛的关注。BiOCl作为一种新型光催化剂，其晶体结构为[Bi2O2]2+层与双卤素层交替排列的三明治结构。BiOCl这种三明治结构在晶体生长过程中易于形成二维的层状形貌，这种层状形貌具有较大的比表面积、自由度和晶体取向的特点，能有效促使光生载流子的运输与分离，在光催化降解有机物、光电能源转换(例如，CO2还原，光解水产氢和固氮方面)等方面具有广阔的应用前景。然而，BiOCl的带隙宽度约为3.3eV，仅在太阳光中的紫外光激发，且重复性与稳定性较差，在光催化过程中光生载流子复合效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳、氮掺杂的全光谱吸收的BiOCl的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将氯离子源、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮和尿素溶于溶剂中并混合，形成溶液A；将铋盐溶于所述溶剂中，形成溶液B；向溶液B中倒入溶液A形成前驱体溶液，搅拌均匀后再倒入反应釜中加热发生反应；将反应后的反应釜冷却至室温，获得沉淀，所述沉淀经过洗涤、干燥，得到固体粉末；将所述固体粉末倒入坩埚中，置于马弗炉中，以3‑5℃/min的升温速度升至350℃，保温，再将马弗炉降温至室温，获得灰黑色粉末，即碳、氮掺杂的全光谱吸收的BiOCl。

【技术特征摘要】
1.一种碳、氮掺杂的全光谱吸收的BiOCl的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将氯离子源、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮和尿素溶于溶剂中并混合，形成溶液A；将铋盐溶于所述溶剂中，形成溶液B；向溶液B中倒入溶液A形成前驱体溶液，搅拌均匀后再倒入反应釜中加热发生反应；将反应后的反应釜冷却至室温，获得沉淀，所述沉淀经过洗涤、干燥，得到固体粉末；将所述固体粉末倒入坩埚中，置于马弗炉中，以3-5℃/min的升温速度升至350℃，保温，再将马弗炉降温至室温，获得灰黑色粉末，即碳、氮掺杂的全光谱吸收的BiOCl。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氯离子源选自下列至少一种含氯物质：十六烷基三甲基氯化铵、氯化钾、氯化钠。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铋盐选自下列至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴朝辉，李中付，张淑敏，张世英，
申请(专利权)人：长沙学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43