[发明专利]碘化银/板状富铋型碘氧铋复合光催化材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种碘化银/板状富铋型碘氧铋复合光催化材料的制备方法。所述方法先以Bi(NO₃)₃·5H₂O和KI为原料，通过化学沉淀法制备BiOI，再将BiOI粉末均匀分散在水中，NaOH作为沉淀转化剂，AgNO₃作为银源，搅拌条件下，在BiOI悬浊液中依次滴加氢氧化钠溶液和硝酸银溶液，通过原位沉积/沉淀转化法生成AgI/Bi₅O₇I复合物。本发明方法制备的AgI/Bi₅O₇I复合物，AgI与Bi₅O₇I紧密结合，形成异质结，在两者协同作用下产生优异的光催化活性。本发明在常温下进行，条件温和，反应时间较短，操作简便，节能环保，可用于大规模工业生产。

技术领域

本发明涉及一种碘化银/板状富铋型碘氧铋复合光催化材料的制备方法，属于光催化材料制备领域。

背景技术

新型可见光响应的卤氧铋Bi_xO_yX_z基半导体光催化剂具备独特晶体结构和优异光催化活性，能够有效降解有机污染物和还原二氧化碳。BiOI有着很窄的禁带宽度(1.8eV)，但因其导带位置很正，电子空穴容易重组，导致还原性不足，热稳定性很差。富铋型卤氧铋Bi_xO_yX_z家族里包括Bi₄O₅I₂、Bi₇O₉I₃、Bi₅O₇I等。Bi₅O₇I和BiOI元素相同，有着由[Bi₂O₂]²⁺和双I离子层组成的独特的层状晶体结构，由此形成了垂直于片层间的静电场，能促进电子空穴对分离。和BiOI相比较，Bi₅O₇I有更优异的稳定性且合适的能带位置，固溶体中碘离子的P轨道杂化，使得它有更正的价带位置，且价带顶变得更加离域，能够提供更多活性空穴来氧化有机污染物，如苯酚、MO等，且相比其他卤氧铋其稳定性更高。但是Bi₅O₇I有较宽的禁带宽度，较低的载流子迁移率，限制了它的光催化活性，需要对其进行修饰改性来提高光催化活性。通过和其它合适的半导体光催化剂复合能够有效提高其光催化活性。如Cui等人构建的Z型光催化剂AgI/Bi₅O₇I对罗丹明B的光催化活性是Bi₅O₇I的3.83倍(Cui M,et al.In-situpreparation of Z-scheme AgI/Bi₅O₇I hybrid and its excellent photocatalyticactivity[J].Applied Surface Science,2016,387:912-920.)。Liu等人通过原位共热解结晶方法得到的g-C₃N₄/Bi₅O₇I的光催化活性较Bi₅O₇I有很大提高(Liu C,et al.In SituCo-Crystallization for Fabrication of g-C₃N₄/Bi₅O₇I Heterojunction forEnhanced Visible-Light Photocatalysis[J].Journal of Physical Chemistry C,2015,119(30):17156-17165.)。