[发明专利]一种复合光催化剂及其制备方法

说明书

一种复合光催化剂及其制备方法，其涉及光催化领域。其中，该复合光催化剂的制备方法首先以尿素为原料在氩气气氛进行煅烧，结合超声作用，制备了多孔石墨相氮化碳(g‑C₃N₄)纳米片；通过原位结晶技术，利用简单的回流过程，使得BiOBr纳米片均匀地分散在g‑C₃N₄纳米片(CNNS)表面，从而构筑层状BiOBr纳米片/g‑C₃N₄纳米片复合光催化材料。该制备方法原料易得，工艺简单，合成温度低，设备要求低，成本低。同商业P25催化剂相比，所制备的复合光催化剂显示出极高的光催化降解罗丹明B(RhB)效率，同时对双酚A(BPA)也具有良好的降解效果。

技术领域

本发明涉及光催化技术领域，具体而言，涉及一种复合光催化剂及其制备方法。

背景技术

随着我国工业的快速发展，工业废水的排放量逐年增加，引起环境的严重污染。目前，传统的有机污染物处理方法有物理方法、化学方法和生物化学方法等，但是都有或多或少的缺陷，不能满足可持续发展的要求，主要存在催化效率低、高成本、二次污染等问题。光催化技术应用于环境控制领域具有高效、绿色、经济、有效利用太阳能等优点。

目前，光催化材料面临着合成工艺复杂、催化效率低和高能耗等问题，这致使其在工业化生产及实际应用中受到了限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合光催化剂，其具有较强的光催化活性，主要由于层状异质结结构使得不同组分间具有丰富的界面面积，所以其具有较高的光转化效率。

本发明的另一目在于提供一种复合光催化剂的制备方法，其能够通过结合使用煅烧法和回流法制备出界面紧密接触的层状BiOBr纳米片/g-C₃N₄纳米片(简写为BiOBr/CNNS)复合材料，该方法制备工艺简单，能耗低，所制得的复合光催化剂催化效率高，这些都有利于其在光催化领域的实际应用。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。

本发明提出一种复合光催化剂的制备方法，其包括以下步骤：

将尿素进行煅烧后，并依次进行第一次洗涤和第一次干燥处理，得到CNNS；将CNNS在去离子水中进行分散，形成CNNS悬浮液；将溴化氧铋前驱体溶液逐滴加入到CNNS悬浮液中进行反应后，依次进行第二次洗涤和第二次干燥处理。

本发明提出一种复合光催化剂，其是通过上述的复合光催化剂的制备方法制得。

本发明实施例的复合光催化剂及其制备方法的有益效果是：通过以尿素为原料，对其煅烧制备了CNNS；通过原位结晶技术，利用简单的回流过程，使得BiOBr纳米片均匀地分散在CNNS表面，从而构筑层状BiOBr/CNNS复合光催化材料。该制备方法原料易得，工艺简单，合成温度低，设备要求低，成本低，所制备的复合光催化剂催化效率高，对RhB和BPA具有良好的降解效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1中BiOBr、BiOBr/CNNS、g-C₃N₄本体和CNNS的XRD图；

图2为本发明实施例1中不同样品的吸附特性图和孔径分布图，其中，图2(a)为N₂吸附-脱附等温线，图2(b)为孔径分布曲线；