[发明专利]层级纳米结构Bi2

说明书

本发明涉及一种Bi₂O₃/(BiO)₂CO₃复合光催化材料的合成方法，属于化工行业技术领域。采用Na₂CO₃、柠檬酸铋、NaOH三种化学试剂原料按照摩尔比称重，混合放入二次蒸馏水中搅拌一定时间，通过程序升温水热过程处理后，再通过去离子水和无水乙醇分别反复清洗，经过烘干得到最终产物Bi₂O₃/(BiO)₂CO₃复合光催化材料。对其表面形貌、微观结构、光催化活性进行了测定，层级花环状Bi₂O₃/(BiO)₂CO₃复合光催化材料在不同光源下降解罗丹明B等多种染料方面有很大的提高。采用本产品制作过程简洁实用，产品性能稳定，具有可观的对多种染料的适用性。

技术领域

本发明涉及一种层级纳米结构Bi₂O₃/(BiO)₂CO₃复合光催化材料的制备方法，属于化工行业技术领域。

背景技术

半导体光催化技术由于绿色、环境友好等优点，被人们不断研究和拓展。然而，单纯的半导体材料存在带隙较宽、光利用率低等缺陷，大部分的光催化材料只能够利用太阳光中的紫外光，而紫外光仅占太阳光的3%-5%。同时，现实环境中污染物的类别逐渐增多，单一的光催化材料已经不能满足实际需要，所以制备出既具有可见光响应又能降解多种污染物的光催化材料就显得有意义。单纯的(BiO)₂CO₃带隙较宽，通过搅拌加入柠檬酸铋、NaOH，并严格控制搅拌时间，在程序升温水热过程中生成具有降低带隙能的层级花环状以(BiO)₂CO₃为主体复合了Bi₂O₃的复合材料，并研究其性能。

发明内容

为了解决上述问题，本文的目的在于提供一种严格控制反应时间从而合成具有特殊形貌的Bi₂O₃/(BiO)₂CO₃复合光催化材料的程序升温水热合成方法，首先，单一的Bi₂O₃与(BiO)₂CO₃均对环境无危害，并且同属于Bi系单体，在合成过程中复合简单; 另一方面，窄带隙的Bi₂O₃有效降低了的Bi₂O₃/(BiO)₂CO₃复合光催化材料的带隙，并提高复合材料在可见区的吸收，有利于提高光的吸收利用率。同时,通过这种方法合成的具有层级花环状的Bi₂O₃与(BiO)₂CO₃复合材料可以增加复合材料中光生电子的迁移途径，从而有效降低光生电子-空穴对的复合率。本发明采用Na₂CO₃、柠檬酸铋、NaOH三种化学试剂原料按照摩尔比称重，混合放入二次蒸馏水中搅拌一定时间，通过程序升温水热处理，再通过去离子水和无水乙醇分别反复清洗，经过烘干得到最终产物Bi₂O₃/(BiO)₂CO₃复合光催化材料。本产品制作过程简洁实用，产品性能稳定，其光催化效果高于市售P25。