[发明专利]一种Bi5O7I纳米片状材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及半导体光催化材料技术领域，且特别涉及一种Bi₅O₇I纳米片状材料及其制备方法和应用。

背景技术

目前环境污染的严重性，已成为一个直接威胁人类生存，急需解决、不可忽视的问题。酚类化合物是指芳香烃中苯环上的氢原子被羟基取代所生成的化合物。酚类化合物的水溶性随着羟基数目的增加而增大，由于可形成分子间氢键，多数酚类化合物具有较高的沸点，难于挥发，可在土壤、水等环境中长期存在。在酚类化合物的合成、提取和使用过程中，部分酚类化合物被释放到环境中，引起环境污染。如含酚废水是当今世界上危害大、污染范围广的工业废水之一，是环境中水污染的重要来源。这些废水若不经过处理而直接排放，可污染大气、江河、海洋、地下水、土壤和食品，给地球上生物的生存造成极大的影响。目前，酚类化合物被美国国家环保局列为129种优先控制污染物的黑名单，含酚污染物的治理是环境化学重点研究任务之一。

从1972年Fujishima等发现TiO₂可以在紫外光下分解水制氢起，众多科研工作者的目光开始投向光催化研究领域。在早期，光催化领域的研究热点主要集中在太阳能转化方面。但是，由于所使用光催化反应体系的量子效率较低，催化活性较差，因此时至今日，直接使用太阳光作为光源来进行光催化还未取得真正实用性的研究进展。目前应用最广泛的是TiO₂光催化剂，人们针对此类催化剂进行了大量的研究工作。但从太阳光的利用率来看，以二氧化钛为代表的宽禁带半导体光催化材料还存在以下缺陷：一是半导体的光吸收波长狭窄，主要在紫外区，利用太阳光的效率低；二是光生载流子的复合率很高，导致量子效率较低，这些因素在一定程度上制约了半导体光催化技术的实际工业应用。因此，寻找新型高效光催化剂已成为目前光催化领域的发展趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Bi₅O₇I纳米片状材料的制备方法，该方法制备工艺简单，成本低廉，可控性强，适合大规模生产。

本发明的另一目的在于提供一种Bi₅O₇I纳米片状材料，具有较好的可见光感应能力和降解酚类污染物能力。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种Bi₅O₇I纳米片状材料的制备方法，包括：将含铋化合物与碘盐溶解于乙二醇中，调节溶液的pH值至8～10，进行水热反应。

本发明提出一种Bi₅O₇I纳米片状材料，由上述Bi₅O₇I纳米片状材料的制备方法制备而成。

本发明提出一种Bi₅O₇I纳米片状材料在可见光下催化降解污染物中的应用。

本发明实施例的一种Bi₅O₇I纳米片状材料及其制备方法和应用的有益效果是：

本发明提供的一种Bi₅O₇I纳米片状材料及其制备方法，以含铋化合物和碘盐作为反应物，在乙二醇的体系中，在pH值为8～10的条件下，采用水热法一步制备Bi₅O₇I纳米片状材料。本发明的反应体系中不含有水，避免含铋化合物的水解，有助于反应的进行。溶液的pH值在该范围内，生成的产物结构均一，形貌规整。水热反应为高温高压反应，在该条件下，含铋化合物与碘盐反应生成的产物具有较好的晶形和规整的形貌，可以得到尺寸小的片状材料。制得的Bi₅O₇I纳米片状材料具有较好的可见光感应能力和降解酚类污染物能力。该方法制备工艺简单，成本低廉，可控性强，适合大规模生产。

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提供的Bi₅O₇I纳米片状材料的XRD谱图；

图2为本发明实施例1提供的Bi₅O₇I纳米片状材料的SEM谱图；