[发明专利]一种BiOCl/g-C3N4异质结光催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种BiOCl/g‑C₃N₄异质结光催化剂的制备方法。首先将类石墨相C₃N₄粉末用异丙醇和去离子水先后超声剥离得到g‑C₃N₄纳米片。将五水硝酸铋、氯化铵和聚乙烯吡咯烷酮在乙二醇中搅拌混合，然后加入g‑C₃N₄纳米片形成混合前驱液，最后，通过溶剂热法制得BiOCl/g‑C₃N₄复合光催化剂。本发明采用的制备方法工艺简单，成本低廉，制备出的异质结光催化剂能够快速分离光生电子和空穴，降低光电子和空穴的复合率，对可见光具有良好的响应。

技术领域

本发明属于光催化剂的制备领域，具体涉及一种BiOCl/g-C₃N₄异质结光催化剂的制备方法。

背景技术

氯氧化铋(BiOCl)是间接带隙半导体，是一种新型的高档环保珠光材料，无毒性，低油脂吸收，皮肤附着力强和珠光效果，是化妆品合成中的重要原料。BiOCl在紫外光照射下光催化性能较高，但在可见光照射下的光催化性能仍不足，因此提高卤氧化铋在可见光照射下的光催化性能对水污染治理和空气净化具有深远的意义。

文献1(Novel p-n heterojunction photocatalyst constructed by porousgraphite-like C₃N₄and nanostructured BiOI:facile synthesis and enhancedphotocatalytic activity.[J].Dalton Trans,2013,42(44):15726-15734)中公开了一种氮化碳的改性的光催化剂，虽然光催化效能得到了提高，但其在可见光区的吸收效率仍然十分低下。中国专利申请201510308315.7公开了一种BiOCl复合改性的方法，虽然制备方法简单，材料便宜，提高了BiOCl的光催化效率，但响应区仍然是紫外光区，在实际应用中仍受到很大的限制。

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)是目前研究非常热门的窄带隙半导体催化剂。石墨相氮化碳由共轭的聚合三嗪环单元构成的二维类似于石墨的层状结构堆积而成。因为改变的电子排布以及氮取代加强了层间作用力，所以氮化碳材料的层间距要小于石墨烯。g-C₃N₄纳米片的大比表面积和二维平面共轭结构使其十分适合做复合材料的基体材料，而且g-C₃N₄能通过各种低廉的含C、N元素的有机前驱来获得。

发明内容

为了解决现有的氯氧化铋在可见光催化下的光催化活性低的问题，本发明提供了一种BiOCl/g-C₃N₄异质结光催化剂的制备方法，采用煅烧-溶剂热合成的方法合成二元复合催化剂BiOCl/g-C₃N₄。

本发明的技术方案如下：

一种BiOCl/g-C₃N₄异质结光催化剂制备方法，具体步骤如下：

步骤1，将石墨相C₃N₄粉末加入到异丙醇中，超声3～5h，离心干燥后，加入到水中，超声1～2h，离心干燥，得到剥离类石墨相C₃N₄粉末；

步骤2，将Bi(NO₃)₃·5H₂O溶解在乙二醇中，依次加入NH₄Cl和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，搅拌至溶液澄清，得到澄清溶液A；