[发明专利]一种具有叠层片微结构的可见光光催化剂Bi12O17Cl2及其制备方法

权利要求书

1.一种具有叠层片微结构的可见光光催化剂Bi₁₂O₁₇Cl₂，其特征在于可见光光催化剂Bi₁₂O₁₇Cl₂具有叠层片状微结构；所述叠层片状微结构由厚度为10-100纳米的、具有规则取向的Bi₁₂O₁₇Cl₂一级纳米片排列构成，一级纳米片由单个纳米级尺寸的二级纳米薄片规则层层叠加而成。

2.根据权利要求1所述的具有叠层片微结构的可见光光催化剂Bi₁₂O₁₇Cl₂，其特征在于制备方法具体包括以下工艺步骤：

(1)制备前驱体BiOCl

①将0.005-0.03molBi(NO₃)₃·5H₂O溶解在5-15ml的重量百分比浓度为98％的冰醋酸中，超声频率40Khz条件下超声处理5-30min，磁力搅拌10-60min使其完全溶解得到溶液Ⅰ；

②将0.005-0.03mol氯化钠粉末和0.01-0.05mol醋酸钠粉末依次加入到80-250ml蒸馏水中，磁力搅拌10-60min得到澄清溶液Ⅱ；

③将溶液Ⅰ滴加到溶液Ⅱ中，得到乳白色的沉淀，常温20-25℃下磁力搅拌5-20h，得到乳白色悬浊液；将得到的乳白色悬浊液在6000-8000r/min下离心分离3-6min，得到固体产物；

④用蒸馏水和无水乙醇分别单独洗涤固体产物3次，以去除固体产物中的杂质，再将洗涤后的固体产物放入60℃的烘箱中烘干5-12h，得到乳白色BiOCl粉末；

(2)合成Bi₁₂O₁₇Cl₂

①称取0.008-0.015mol的Bi₂O₃和0.02-0.0375mol步骤(1)中制得的BiOCl粉末，用研钵研磨2-6h，再将研磨后的混合粉末放入两个同等大小且相互倒扣覆盖的刚玉坩埚中；

②将刚玉坩埚置于马弗炉中加热至300-800℃保温10-24h，再自然冷却至室温，然后取出刚玉坩埚中的混合粉末并研磨5-20分钟，得到鹅黄色的粉末状可见光光催化剂Bi₁₂O₁₇Cl₂。

3.根据权利要求1所述的具有叠层片微结构的可见光光催化剂Bi₁₂O₁₇Cl₂，其特征在于可见光光催化剂Bi₁₂O₁₇Cl₂具有光催化活性，对可见光具有吸收能力，吸收波长达534nm，禁带宽度为2.32eV；对污染物偶氮染料甲基橙具有降解作用，降解率为96.9％/90min，其在光催化领域具有应用前景。