[发明专利]一种光催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光催化领域，具体而言，涉及一种光催化剂及其制备方法。

背景技术

发展可以在可见光下光催化有效水分解的稳定的光催化剂是一个巨大的技术挑战。在过去的十年中，像金属氮化物半导体材料这样的光催化剂已被广泛探索。虽然一些氮氧化物，如TaON、BaTaO₂N、SrNbO₂N和LaTiO₂N这些可以光化学水解，但到目前为止，只有少数的氮氧化物，如(Ga_1-xZn_x)(N_1-xO_x)和LaMg_1/3Ta_2/3O₂N可以光催化分解水。此外，这些氮氧化物作为光催化剂本身也存在着“光照下不稳定”的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光催化剂，其在可见光照射下具有较高的光催化活性和良好的稳定性，可以实现其在光催化反应过程中的循环利用和在可见光下稳定有效的全分解水。

本发明的另一目的在于提供一种光催化剂的制备方法，其制备工艺和所需设备简单，所制备的光催化剂具备良好的稳定性，且在可见光照射下能够表现出较高的光催化活性。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。

本发明提出一种光催化剂的制备方法，其包括以下步骤：

将硝酸铋和氯化钠溶解于去离子水中，并添加乙醇进行混合，得到第一混合溶液；对第一混合溶液依次进行水浴加热、离心分离和洗涤干燥，得到光催化剂前驱体；将光催化剂前驱体和氧化铋、氧化钨以及二氧化钛进行混合和第一次研磨后，再依次进行煅烧、冷却和第二次研磨。

本发明提出一种光催化剂，其是根据上述的光催化剂的制备方法制得。

本发明实施例的光催化剂及其制备方法的有益效果是：本发明实施例提供的光催化剂的制备方法通过将硝酸铋和氯化钠溶解，并与乙醇进行混合后，再进行加热、离心分离和洗涤干燥，制得了BiOCl前驱体，并且通过将BiOCl前驱体与氧化铋、氧化钨和二氧化钛进行混合、一次研磨、煅烧、冷却、二次研磨，最终制得了光催化活性和光稳定性均较高的光催化剂Bi₄Ti_0.5W_0.5O₈Cl。因此，本发明实施例提供的光催化剂的制备方法，具备工艺简单和所需设备简单的优点，其所制备的光催化剂Bi₄Ti_0.5W_0.5O₈Cl在可见光照射下具有较高的光催化活性和良好的稳定性，可以实现其在光催化反应过程中的循环利用，同时也可以实现在可见光下稳定有效的全分解水。

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为本发明试验例中光催化剂样本的XRD图谱，谱线a、b、c、d分别为煅烧温度为700℃、720℃、740℃、800℃的情况下光催化剂样本Bi₄Ti_0.5W_0.5O₈Cl的XRD图谱；

图2为本发明试验例中光催化剂样本的SEM形貌图；

图3为本发明试验例中光催化剂样本的紫外可见漫反射吸收光谱图；

图4为本发明试验例样本在可见光照下以及在存在牺牲剂电子受体硝酸银情况下光催化产氢和产氧随时间变化的曲线图，其中，图a为产氧随时间变化的曲线图，图b为产氢随时间变化的曲线图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的光催化剂及其制备方法进行具体说明。

本发明实施例提供的光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将硝酸铋和氯化钠溶解于去离子水中，并添加乙醇进行混合，得到第一混合溶液。