一种Bi4O5Br2光催化材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种Bi4O5Br2光催化材料的制备方法，该方法以五水合硝酸铋、溴化钾为原料，乙二醇为反应溶剂，用一种简单易操作的室温沉淀法制备出Bi4O5Br2光催化材料。用氙灯作为光源，通过滤波片将低波长的光(λ<420nm)滤去，对Bi4O5Br2光催化材料进行光催化性能测试。通过降解罗丹明B，通过其在反应过程中吸光度值的变化来表征Bi4O5Br2光催化材料的光催化性能。该材料具有化学稳定性高、比表面积大、电子结构独特、光吸收能力较高等优点，使得它们在水污染治理方面具有广阔的应用前景。水污染治理方面具有广阔的应用前景。水污染治理方面具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种Bi4O5Br2光催化材料的制备方法


[0001]本专利技术属于光催化材料制备领域，特别涉及一种Bi4O5Br2光催化材料的制备方法。

技术介绍

[0002]在污水处理中，光催化氧化作为一种新型高级氧化技术，在光化学氧化基础上发展起来，具有氧化能力强和无二次污染等特点，其可在常温常压下进行，还具有环保、节能等特点。
[0003]铋基半导体是近年来发展起来的一类独特的新型光催化材料。由于Bi原子的特殊结构，其化合物很容易形成层状结构，产生具有可见光响应能力的铋系化合物。在先前的研究中，铋被用作氧化物光催化剂的掺杂剂，但后来的一些研究报道，铋系化合物显示出较高的光催化活性，为解决环境问题提供了一种思路。
[0004]其中，在富铋卤化物材料中的Bi4O5Br2因其化学稳定性高、比表面积大、独特的电子结构、较高的光吸收能力而备受关注，且研究表明其在有机物的降解方面具有优异的性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种Bi4O5Br2光催化剂的制备方法，该催化剂的制备方法比较碱性条件下的水热合成法来说，降低了经济成本，简化了生产过程，制备的催化剂能够在可见光下降解罗丹明B，用于解决环境问题。
[0006]具体步骤为：
[0007](1)将五水合硝酸铋溶于乙二醇中形成A溶液；将溴化钾加至A溶液中磁力搅拌至其溶解；
[0008](2)向步骤(1)所得溶液中缓慢加入超纯水和一水合氨在室温下磁力搅拌；
[0009](3)将步骤(2)得到的反应液过滤收集沉淀，洗涤沉淀物；
[0010](4)将步骤(3)所得沉淀物干燥，研磨后即得Bi4O5Br2光催化材料。
[0011]优选的，所述步骤(1)磁力搅拌时间为30min。
[0012]优选的，所述步骤(2)磁力搅拌时间为6h。
[0013]优选的，所述干燥时间为12h。
[0014]上述制备Bi4O5Br2光催化材料，能够用于污水处理领域，由于Bi原子的特殊结构，其化合物很容易形成层状结构，产生具有可见光响应能力的铋系化合物。Bi4O5Br2光催化材料具有氧化能力强和无二次污染等特点，其可在常温常压下进行，且具有环保、节能等特点，为解决环境问题提供了一种思路。
[0015]本专利技术方法的优点：
[0016](1)通过简单的室温沉淀法制备出了Bi4O5Br2光催化材料，方法简单易操作；
[0017](2)制备的Bi4O5Br2光催化材料具有在可见光下有效降解罗丹明B的性能；
[0018](3)制备的Bi4O5Br2光催化材料具有较好的循环稳定性，避免了进行一次光催化后
材料的光催化效率大幅度降低的问题；
[0019](4)运用简单，只需要将制备的Bi4O5Br2光催化材料粉末投入到一定浓度的罗丹明B溶液中，在可见光下就可以进行罗丹明B的降解。
附图说明
[0020]图1：Bi4O5Br2光催化材料的SEM图：(a)6000倍，(b)20000倍；
[0021]图2：Bi4O5Br2光催化材料的XRD谱图；
[0022]图3：Bi4O5Br2光催化材料的氮气吸附
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脱附等温线(a)和孔径分布图(b)；
[0023]图4：Bi4O5Br2光催化材料的XPS图谱；
[0024]图5：不同光照时间下罗丹明B溶液的紫外
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可见扫描图。
具体实施方式
[0025]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0026]实施例：
[0027]按照以下步骤制备Bi4O5Br2材料：
[0028](1)将5mmol五水合硝酸铋溶于20mL乙二醇中形成A溶液；准确称取5mmol溴化钾加至A溶液中磁力搅拌30min至其溶解；
[0029](2)向步骤(1)所得溶液中缓慢加入8mL超纯水和2mL一水合氨在室温下搅拌6h；
[0030](3)将步骤(2)得到的反应液通过真空过滤收集沉淀，并用超纯水和无水乙醇依次轮流清洗3次；
[0031](4)将步骤(3)所得沉淀于60℃烘箱中干燥12h，研磨后即得Bi4O5Br2光催化材料。
[0032]在氙灯的照射下，利用滤波片将420nm以下的光滤去，利用罗丹明B的降解效率来表征其光催化性能。
[0033]Bi4O5Br2光催化材料化学稳定性高、比表面积大、具有独特的电子结构、较高的光吸收能力，在有机物的降解方面具有优异的性能。其在可见光区表现出较好的光催化活性，从而能对有机污染物高效降解。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Bi4O5Br2光催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：(1)将五水合硝酸铋溶于乙二醇中形成A溶液；将溴化钾加至A溶液中磁力搅拌至其溶解；(2)向步骤(1)所得溶液中缓慢加入超纯水和一水合氨室温下磁力搅拌；(3)将步骤(2)得到的反应液过滤收集沉淀，洗涤沉淀物；(4)将步骤(3)所得沉淀物干燥，研磨后即得Bi4O5Br2光催化材料。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓杰，王春莲，王亚搏，张木喜，谭知涵，胡江良，张红霞，李洁，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：