一种自支撑Bi掺杂钴基半导体光催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种自支撑Bi掺杂钴基半导体光催化剂及其制备方法与应用，属于催化材料技术领域。本发明专利技术的自支撑Bi掺杂钴基半导体光催化剂的制备方法包括以下步骤：依次将钴源、尿素(CO(NH2)2)和铋源溶于水中，得到前驱液；将泡沫镍放入所述前驱液中，反应，煅烧，得到所述自支撑Bi掺杂钴基半导体光催化剂。本发明专利技术通过离子掺杂，将Bi离子引入Co3O4晶体中，调控其能带结构和电子结构，从而提高了光生电子利用率，有利于甲苯矿化形成无毒的二氧化碳，实现甲苯在可见光下高效、快速去除，实现了高效降解VOCs。此外还可以在降解过程中同时抑制革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌，在环境保护方面具有广阔的运用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化材料，特别是涉及一种自支撑bi掺杂钴基半导体光催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

1、随着社会经济的快速发展，室内空气质量的问题日益凸显。在现代办公环境中，办公自动化设备如计算机、打印机及复印机等已成为室内挥发性有机物(vocs)的重要污染源。其中，甲苯作为一种在室内环境中普遍存在的典型有毒有害气体污染物，其室内浓度较原本的传统环境显著升高，对人体健康构成了重大威胁。当前主流的甲苯净化技术主要包括吸附法、光催化氧化法及热催化氧化法(含高温催化与室温催化)。其中，光催化氧化技术具有高效、环境友好等显著优势，更具备研究价值。因此迫切需要开发兼具高催化活性与持久稳定性的新型光触媒来降解具有持久稳定性的vocs，从而实现vocs的高效治理。

2、钴基氧化物(如co3o4、coo)因其独特的物化性质而备受关注。其中，co3o4作为一种典型的过渡金属氧化物，具有低成本、优异的抗水性、高化学稳定性、较大比表面积及独特电子结构，在催化、能源存储及环境治理等多个领域展现出重要的应用潜力。然而，未掺杂的co3o4材料属于宽禁带半导体，其光生载流本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自支撑Bi掺杂钴基半导体光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钴源为硝酸钴；所述铋掺杂剂为硝酸铋。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钴源、尿素和铋掺杂剂的质量比为(2.0～2.2)g:(0.7～0.75)g:(0.2～0.6)g。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为90～100℃，时间为8～9h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧包括以下步骤：以升温速率3～5℃/min加热至350～400℃，然后保温3～4...

【技术特征摘要】

1.一种自支撑bi掺杂钴基半导体光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钴源为硝酸钴；所述铋掺杂剂为硝酸铋。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钴源、尿素和铋掺杂剂的质量比为(2.0～2.2)g:(0.7～0.75)g:(0.2～0.6)g。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为90～100℃，时间为8～9h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧包括以下步骤：以升温...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽霞，李雪飞，洪予祺，程铖，朱雅妮，马天柱，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：