[发明专利]一种环保自净可见光催化涂料及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种环保自净可见光催化涂料及其制备和应用，涂料的制备方法如下：(1)将磨细的五水硝酸铋固体平铺放置于石英舟中，在空气氛围下煅烧，冷却后用蒸馏水洗净，烘干，进一步研磨，然后分散于KI水溶液中，进行离子交换；(2)离心分离取下层粉体，蒸馏水洗净后烘干，进一步研磨吼分散于甲醇溶液中，密封并充氮气，然后汞灯照射，离心取下层粉体，蒸馏水洗净、烘干，进一步研磨后分散于超声处理后的有机硅树脂中，得光催化涂料。本发明的催化剂的制备方法简单，在Bi₂O₃‑BiOI的基础上仅需要进行一步原位还原反应，所得的光催化剂不仅可见光响应得到了很大的提升，对苯酚废水的处理效果好，在实际应用中无二次污染，无需考虑回收使用的问题。

技术领域

本发明涉及光催化材料技术领域，具体涉及一种Bi@Bi₂O₃-BiOI可见光催化催化剂制备方法及应用，以及将该光催化材料用于制备可见光催化涂料的方法。

背景技术

随着各类工业技术的飞速发展，产生的污染物也越来越发杂多样，其中有机高毒性污染物治理的难题也越来越受到广泛发关注。具有代表性的有机污染物为苯酚。苯酚有毒且具有强烈的腐蚀性，来源广泛。

苯酚是一种重要的有机合成原料，可用于生产或制造肥料、涂料、除涂剂、橡胶、石棉品、木材防腐剂、合成树脂、纺织物、药品、香水、酚醛塑料和其他塑料，以及聚合物的中间体。也可在石油、制革、造纸、肥皂、玩具、墨水、农药、香料、染料等行业中使用。在医药上，被用作消毒剂、杀虫剂等。在实验室中用作溶剂、试剂。

光催化技术是高级氧化技术的一种，是近几年来提出的一种能利用光生电子和空穴对污染物进行降解的新技术，它能够利用太阳光的作用来去除水体中各种污染物。而光催化剂多为粉体催化剂，回收再利用是一大难题。同时，以TiO₂为代表的大多数光催化剂对可见光的响应弱，光催化效率也较低。

公开号为CN104383950A的专利文献中公开了一种氧化铋/碘氧化铋异质结可见光响应催化剂及其制备方法。该光催化剂为膜结构，包括导电基底和位于导电基底上的Bi₂O₃-BiOI异质结薄膜。制备时首先在导电基底上制备Bi₂O₃薄膜，然后将所述的Bi₂O₃薄膜置于碘离子溶液中进行离子交换，即得到所述的Bi₂O₃-BiOI异质结可见光响应型光催化电极。

该Bi₂O₃-BiOI异质结可见光响应型光电极在实际使用中涉及到外加电压和对溶液电解质的依赖，且稳定性不强。因此在氧化铋/碘氧化铋催化电极的基础上对催化剂做进一步的改良，使其具有更好的可见光响应和更强的污染物降解效果十分有必要。同时，通过环保涂料为载体，既解决粉体催化剂难以回收的问题，也能够将光催化剂用于实际污染治理。

发明内容

本发明提供一种含Bi@Bi₂O₃-BiOI可见光催化剂的光催化涂料的制备方法及应用。该催化剂的制备方法简单，在Bi₂O₃-BiOI的基础上仅需要进行一步原位还原反应，所得的光催化剂不仅可见光响应得到了很大的提升，对苯酚废水的处理效果好，将其应用于涂料的制备后，在实际应用中无二次污染，无需考虑回收使用的问题。

一种Bi@Bi₂O₃-BiOI可见光催化剂环保涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将磨细的五水硝酸铋固体平铺放置于石英舟中，在空气氛围下煅烧，冷却后用蒸馏水洗净，烘干，进一步研磨得Bi₂O₃固体粉末，将所得Bi₂O₃固体粉末分散于KI水溶液中，进行离子交换；