[发明专利]一种高稳定可见光催化活性的β-Bi2O3/TiO2-NTs复合光催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种高稳定可见光催化活性的β-Bi₂O₃/TiO₂-NTs复合光催化剂的制备方法，其特征在于，采用电化学沉积方法，在Ti板上预生长一层直立有序的TiO₂-NTs纳米管作为中间层，然后在硝酸铋溶液中脉冲电沉积Bi纳米颗粒，最后置于管式炉氧气氛围中煅烧形成β-Bi₂O₃晶型，制备出双向掺杂改性的β-Bi₂O₃/TiO₂-NTs复合光催化剂；具体步骤如下：

（1）将纯钛片表面机械打磨抛光，清洗干净；

（2）以0.1～1.0wt%NH₄F和1.6～2.0wt%支持电解质Na₂SO₄为溶质，加入10～50 wt%醇类添加剂，其余为溶剂水，其总重量满足100%，配制电解液；

（3）以步骤（1）中的钛片为工作电极，铂片为对电极，采用步骤(2)所得电解液，进行电化学阳极氧化处理，在钛基表面获得有序的TiO₂纳米管得到TiO₂-NTs；

（4）将Bi(NO₃)₃·5H₂O、HCl和EDTA配制成电镀液，该电镀液中硝酸铋的浓度为0.1 mol/L～1 mol/L，HCl的浓度为0.5mol/L～5 mol/L，EDTA的浓度为0.01mol/L～0.08 mol/L；

（5）以步骤（3）制备的TiO₂-NTs为目标电极垂直浸没于步骤(4)所得电镀液中，超声处理驱赶走TiO₂纳米管内空气，并使电镀液进入TiO₂纳米管内；

（6）以步骤（5）超声处理后的TiO₂-NTs为工作电极，铂片为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极，将其垂直浸没于支持电解质中，采用脉冲电沉积方法把铋纳米颗粒沉积到TiO₂纳米管中，得到Bi/TiO₂-NTs；

（7）重复步骤（5）与步骤（6）5~20次；

（8） 以步骤（7）制备的Bi/TiO₂-NTs置于管式炉中煅烧形成β-Bi₂O₃晶型，制备β-Bi₂O₃/TiO₂-NTs光催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种高稳定可见光催化活性的β-Bi₂O₃/TiO₂-NTs复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中的纯钛片厚度为0.02~0.1mm，尺寸为1~6cm²。

3.根据权利要求1所述的一种高稳定可见光催化活性的β-Bi₂O₃/TiO₂-NTs复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中支持电解质为Na₂SO₄，醇类添加剂为聚乙二醇PEG400。

4.根据权利要求1所述的一种高稳定可见光催化活性的β-Bi₂O₃/TiO₂-NTs复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤（3）中工作电极和对电极间距为0.5～1.0cm，阳极化电压为10～40V，阳极化时间为1～5h。

5.根据权利要求1所述的一种高稳定可见光催化活性的β-Bi₂O₃/TiO₂-NTs复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤（5）中超声处理时间是20~30min。