[发明专利]一种高效光催化剂Bi4

说明书

本发明属于功能材料领域，具体是涉及一种高效光催化剂Bisubgt;4/subgt;Tisubgt;3/subgt;Osubgt;12/subgt;的制备方法。以曲拉通X‑100为乳化剂、环己烷为溶剂、正己醇为助表面活性剂，混合后形成澄清透明的混合液，然后分成体积相等的三份，分别与钛酸四丁酯乙醇溶液、硝酸铋水溶液和氨水乙醇溶液混合配成微乳液B、C和D，在强力搅拌下，将C微乳液缓慢滴加进B混合形成微乳液E，再缓慢滴入D，经强烈搅拌形成前驱体；最后经过陈化、离心、清洗、干燥煅烧。该制备方法具有工艺简单，操作容易，颗粒大小可控、分散性好，粒径分布均匀，对设备要求低等优点。制备的钙钛矿型Bisubgt;4/subgt;Tisubgt;3/subgt;Osubgt;12/subgt;光催化剂，在可见光作用下，能够有效降解亚甲基蓝，具有极佳的光催化性能。

技术领域

本发明属于功能材料领域，具体是涉及一种高效光催化剂Bi₄Ti₃O₁₂的制备方法。

背景技术

1999年，有研究者首次将层状材料Bi₁₂TiO₂₀半导体材料作为一种新型的光催化剂开展了研宄。研究发现，作为Aurivillius型金属氧化物的一种，其晶体结构式可表示成(Bi₂O₂)²⁺(Bi_n-1Ti_nO_3n+1)^2-，它是由三个钙钛矿型的(Bi₂Ti₃O₁₀)^2-基元和一个伪钙钛矿的层状(Bi₂O₂)²⁺构成，且具有很好的光催化制氢制氧的能力。

Bi₄Ti₃O₁₂半导体材料具有较窄的禁带宽度(2.6～2.8eV)，同时，由于该类半导体晶体具有层状结构，可以利用带正电的(Bi₂O₂)²⁺和带负电的(Bi_n-1Ti_nO_3n+1)^2-的静电引力作用产生内部电场，这个层间的局部电势可以对光生载流子的分离与传输起到显著地促进作用，因而具有良好的光催化降解性能。此外研究也发现，目前所制备的Bi₄Ti₃O₁₂光催化剂可靠性和稳定性较高，可以多次重复使用，且催化性能稳定。