一种方便回收利用的溴氧化铋光催化剂的制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种方便回收利用的溴氧化铋光催化剂的制备方法与应用，属于催化剂技术领域，所述的方便回收利用的溴氧化铋光催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将铋盐或铋盐水合物溶于溶剂中，加入溴盐，搅拌均匀，得到混合溶液；(2)将碳毡预处理，得到预处理碳毡；(3)将预处理碳毡浸泡在混合溶液中，浸泡后，进行热反应，分离沉淀，洗涤，干燥，得到负载于碳毡上的溴氧化铋光催化剂。所述的溴氧化铋光催化剂具有良好的光催化性能，能够有效地降解有机挥发物，且所述的溴氧化铋光催化剂能够回收利用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种方便回收利用的溴氧化铋光催化剂的制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及催化剂
，具体涉及一种方便回收利用的溴氧化铋光催化剂的制备方法与应用。

技术介绍

[0002]近年来，人们对探索环境友好型工艺产品以及可再生能源的兴趣不断增强，光催化技术也不断引起人们的重视，尤其是在废气处理等环境治理方面，光催化法可以有效地利用紫外光乃至可见光将有机污染物彻底分解为水和二氧化碳等无机小分子，并且不产生二次污染。
[0003]传统的光催化剂如TiO2、ZnO和WO3等只能响应紫外光，这大大限制了其应用范围。氯氧化铋(BiOX，X＝Cl，Br，Cl)作为一类新型的光催化剂，具有潜在的可见光光催化能力而被广泛研究。其中，溴氧化铋(BiOBr)的带隙约为2.7eV，使其具有潜在的响应可见光的能力，现有的研究也致力于通过元素掺杂、晶面调控及构建三维结构来提高BiOBr的可见光催化性能。虽然这些方法都起到了一定的提高光催化效果的作用，但材料的合成过程复杂、成本高，并且还面临着材料难以回收利用等问题，无法满足实际生产应用需求。因此，通过简单的合成出制备出一种高性能，方便回收利用的溴氧化铋光催化剂显得尤为重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种方便回收利用的溴氧化铋光催化剂的制备方法与应用，所述的溴氧化铋光催化剂具有良好的光催化性能，能够有效地降解有机挥发物，且所述的溴氧化铋光催化剂能够回收利用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]一种方便回收利用的溴氧化铋光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)将铋盐或铋盐水合物溶于溶剂中，加入溴盐，搅拌均匀，得到混合溶液；
[0008](2)将碳毡预处理，得到预处理碳毡；
[0009](3)将预处理碳毡浸泡在混合溶液中，浸泡后，进行热反应，分离沉淀，洗涤，干燥，得到负载于碳毡上的溴氧化铋光催化剂。
[0010]本专利技术的专利技术人在大量的溴氧化铋光催化剂的研究中发现，通过将碳毡预处理，将其浸泡在混合溶液中，通过热反应制备得到的负载于碳毡上的溴氧化铋光催化剂，具有良好的可见光催化性能，将溴氧化铋光催化剂负载于碳毡上，一方面，所述的碳毡作为载体，可以起到固定溴氧化铋光催化剂的作用，方便溴氧化铋光催化剂的回收利用，回收利用时，通过有机溶剂清洗，烘干，即可实现，另外一方面，碳毡本身具有一定的吸附性能，其可以起到一定的吸附作用，同时，其还具有导电性能，能够为光催化反应提供更多的活性位点，其与溴氧化铋光催化剂在可见光催化方面具有协同增效作用。
[0011]通过上述条件制备得到的溴氧化铋光催化剂表面具有大量的氧空位，其能够诱导中间能级的产生，提升材料在可见光波段的光吸收效果，且上述制备得到的负载于碳毡上
的溴氧化铋光催化剂具有良好的重复使用性能。
[0012]上述溴氧化铋光催化剂的制备方法相比于现有技术，合成方法简单，成本低，具有广泛的应用前景。
[0013]作为本专利技术的优选实施方案，所述铋盐为氯化铋，所述铋盐水合物为五水合硝酸铋。
[0014]作为本专利技术的优选实施方案，所述溶剂为乙二醇单甲醚。
[0015]作为本专利技术的优选实施方案，所述溴盐为溴化钾或溴化钠。
[0016]作为本专利技术的优选实施方案，所述铋盐或铋盐水合物与溶剂的料液比为1g：(50～60)ml。
[0017]作为本专利技术的优选实施方案，所述铋盐或铋盐水合物与溴盐的摩尔比为1：(0.5～2)。
[0018]作为本专利技术的优选实施方案，所述碳毡预处理具体为：将碳毡加入到乙醇水溶液中，以400～800W超声处理20～40min，在55～65℃干燥，即得预处理碳毡。
[0019]作为本专利技术的优选实施方案，所述热反应温度为120～200℃，热反应时间为18～30h。本专利技术的专利技术人在大量的研究中发现，所述的热反应温度是影响催化剂性能的关键参数，通过将热反应的温度控制在上述条件下，可以有效的提高制备得到的溴氧化铋催化剂的光催化性能。
[0020]作为本专利技术的优选实施方案，所述热反应的温度为160℃，热反应的时间为24h。特别是在上述的热反应条件下，所制备得到的光催化剂具有最佳的光催化性能，对有机挥发物的降解性能最好。
[0021]本专利技术还提供了一种上述制备得到的溴氧化铋光催化剂在光催化降解挥发性有机物中的应用。
[0022]本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术所述的溴氧化铋光催化剂，具有良好的可见光催化性能，将溴氧化铋光催化剂负载于碳毡上，一方面，所述的碳毡作为载体，可以起到固定溴氧化铋光催化剂的作用，方便溴氧化铋光催化剂的回收利用，另外一方面，碳毡本身具有一定的吸附性能，其可以起到一定的吸附作用，同时，其还具有导电性能，能够为光催化反应提供更多的活性位点，其与溴氧化铋光催化剂在可见光催化方面具有协同增效作用；(2)本专利技术所制备得到的溴氧化铋光催化剂表面具有大量的氧空位，其能够诱导中间能级的产生，提升材料在可见光波段的光吸收效果，且上述制备得到的负载于碳毡上的溴氧化铋光催化剂具有良好的重复使用性能；(3)所述的溴氧化铋光催化剂的制备方法相比于现有技术，合成方法简单，成本低，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]在本专利技术中，具体的分散、搅拌处理方式没有特别限制。
[0025]在本专利技术中，所述的碳毡的厚度为2mm，密度0.15g/cm3，含碳99％，灰分200ppm，孔
隙率为90％，抗拉强度：横向0.18mpa，纵向12mpa，电导率：0.46w/m*k(1000℃)，0.27w/m*k(20℃)。
[0026]实施例1
[0027]一种方便回收利用的溴氧化铋光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0028](1)将1mmol五水合硝酸铋溶于20ml乙二醇单甲醚中，以300rpm转速搅拌30min，加入1mmol溴化钠，以300rpm转速搅拌60min，得到混合溶液；
[0029](2)将碳毡加入到60％乙醇水溶液中，以500W超声处理30min，在60℃下干燥，即得预处理碳毡；
[0030](3)将预处理碳毡浸泡在混合溶液中，浸泡5min，取出干燥，重复3次，随后转移至聚四氟乙烯反应釜中，在120℃下热反应24h，冷却，分别用乙醇和去离子水洗涤三次，在60℃下干燥6h，得到负载于碳毡上的溴氧化铋光催化剂。
[0031]实施例2
[0032]一种方便回收利用的溴氧化铋光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0033](1)将1mmol五水合硝酸铋溶于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方便回收利用的溴氧化铋光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将铋盐或铋盐水合物溶于溶剂中，加入溴盐，搅拌均匀，得到混合溶液；(2)将碳毡预处理，得到预处理碳毡；(3)将预处理碳毡浸泡在混合溶液中，浸泡后，进行热反应，分离沉淀，洗涤，干燥，得到负载于碳毡上的溴氧化铋光催化剂。2.根据权利要求1所述的方便回收利用的溴氧化铋光催化剂的制备方法，其特征在于，所述铋盐为氯化铋，所述铋盐水合物为五水合硝酸铋。3.根据权利要求1所述的方便回收利用的溴氧化铋光催化剂的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙二醇单甲醚。4.根据权利要求1所述的方便回收利用的溴氧化铋光催化剂的制备方法，其特征在于，所述溴盐为溴化钾或溴化钠。5.根据权利要求1所述的方便回收利用的溴氧化铋光催化剂的制备方法，其特征在于，所述铋盐或铋盐水合物与溶剂的料...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋世炜，陈浩卓，杜长明，
申请(专利权)人：广州尚洁环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：