[发明专利]一种石墨烯/氧化铋复合光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/氧化铋复合光催化剂，其特征在于：由质量比为1∶1000～1∶10的石墨烯和氧化铋原位复合而成，利用石墨烯特殊的导电作用，可显著改善氧化铋光催化剂的光生电子-空穴对的分离能力，从而显著提高氧化铋的光催化性能。

2.一种石墨烯/氧化铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备氧化石墨烯：用改良Hummers法制备氧化石墨烯，将10g石墨、100～300mL98％浓硫酸混合置于冰浴中，搅拌30min，使其充分混合，称取30～50g KMnO₄加入上述混合液继续搅拌1h后，移入30～50℃中温水浴中继续搅拌30min；用蒸馏水将反应液(控制温度在100℃以下)稀释至800～1000mL后加适量5～20％H₂O₂，趁热过滤，用1～10％HCl和蒸馏水充分洗涤至接近中性，最后过滤、洗涤，在60℃下烘干，得到氧化石墨烯样品。

(2)制备氧化石墨烯分散液：将一定量步骤(1)所得的氧化石墨烯在一定体积醇溶液中进行超声分散，制备氧化石墨烯分散液。

(3)制备石墨烯/氧化铋复合光催化剂：称取一定量的铋盐溶于稀释的硝酸或盐酸溶液中，将该溶液缓慢加入步骤(2)所得的氧化石墨烯分散液中，充分搅拌，然后加入一定浓度的碱性溶液调节pH到10～14，继续搅拌30～60分钟，然后将溶液装进水热反应釜中，100～220℃下反应5～20h，自然冷却至室温，用去离子水和无水乙醇将产物离心洗涤3～4次，以去除多余离子及杂质，在干燥箱中60℃烘干得到石墨烯/氧化铋复合光催化剂，该方法工艺简单，成本低廉，制备的复合光催化剂具有较高的可见光催化活性。

3.根据权利要求2所述的石墨烯/氧化铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的一定体积醇为5～20mL的乙醇、正丙醇或正丁醇中的任一种。