[发明专利]CuBi2

说明书

本文公开了CuBi₂O₄/BiPO₄p‑n异质结光催化剂、制备方法及其应用，所述的CuBi₂O₄/BiPO₄p‑n异质结光催化剂的比表面积为3.8290cm³·g^‑1，孔容是0.013cm³·g^‑1；所述的CuBi₂O₄/BiPO₄p‑n异质结光催化剂的制备原料为纳米球形的磷酸铋和铋酸铜，所述的纳米球形的磷酸铋的粒径为80～150nm，所述纳米球形的磷酸铋的比表面积为5.3011m²·g^‑1，孔容为0.022cm³·g^‑1。该方法操作简单、经济且环保，制备过程中不需要添加表面活性剂等模板。而且，“互补式”CuBi₂O₄/BiPO₄p‑n异质结光催化剂展现出比CuBi₂O₄和BiPO₄单独的催化性能还要高的光催化活性，p‑n结区内建电场的建立有效地促进了光生电子与空穴的快速分离。BiPO₄与CuBi₂O₄之间的协同作用有利于提高其光催化性能。

技术领域

本发明属于环境科学领域，涉及CuBi₂O₄/BiPO₄p-n型异质结光催化剂、制备方法及其应用，具体涉及“互补式”CuBi₂O₄/BiPO₄p-n型异质结光催化剂、制备方法及其应用。

背景技术

饮用水中高浓度的硝酸盐对人类的健康有着潜在的危害，半导体光催化技术因其具有高效、节能、污染物降解彻底等优点受到了广泛研究，是指在紫外光的诱导下，使用半导体材料如氧化锌、二氧化钛、氧化锆等做为催化剂，将水中的硝酸根脱除的水处理方法。由于能够最大程度的利用太阳能对有机废水进行降解消除，被认为是当前解决水体污染的理想途径，此项技术是利用半导体光催化剂在特定光源照射下产生具有较高氧化还原能力的光生电子-空穴实现对有机污染物的高效降解消除，因其降解效率高、周期短、成本低廉等优点获得了广泛应用。现有光催化剂的制备方法：溶胶-凝胶法是将金属有机或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶等过程后再煅烧处理而得到所需氧化物的方法，具有组分均匀、组成可控、纯度较高等优点，但一般所得纳米粉体容易团聚。

BiPO₄(磷酸铋)作为一种新型的光催化剂，在紫外光下具有良好的光催化降解有机污染物的效果，而且因其价格低廉，制作方便且无毒而广受关注。而BiPO₄是宽禁带材料，对可见光响应较弱，光能利用率低，可见光下光催化活性较低，严重限制BiPO₄的应用。

发明内容

针对现有的BiPO₄对可见光响应较弱、光能利用率低、可见光下光催化活性较低等缺点，本发明的目的在于提供CuBi₂O₄/BiPO₄p-n异质结光催化剂、制备方法及其应用。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：

CuBi₂O₄/BiPO₄p-n异质结光催化剂，所述的CuBi₂O₄/BiPO₄p-n异质结光催化剂的比表面积为3.8290cm³·g^-1，孔容是0.013cm³·g^-1；