一种碳酸盐‑碘氧化铋复合催化剂及其制备方法技术

本申请提供一种碳酸盐‑碘氧化铋复合催化剂及其制备方法。本申请实施例示出的制备方法通过化学沉淀法将碳酸钡或碳酸锶与碘氧化铋复合，获得碳酸钡‑碘氧化铋复合光催化剂或碳酸锶碘氧化铋复合光催化剂。本申请实施例示出的制备方法所制备复合光催化剂形成的异质结具有匹配的禁带宽度有利于光生电子的分离与传输；将光响应从紫外光区拓展到可见光区，增加了光吸收效率；同时，增加比表面积有利于污染物的吸附和反应位点的产生，从而使得该催化剂在可见光下表现出优异的催化性能，拓展光催化材料的制备。

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸盐-碘氧化铋复合催化剂及其制备方法
本申请实施例涉及催化
，尤其涉及一种碳酸盐-碘氧化铋复合催化剂及其制备方法。
技术介绍
随着人类科技文明的进步，工业得到了大规模地发展，汽车也越来越普及，大量的氮氧化物排放入大气中。氮氧化物作为光化学烟雾、酸雨、臭氧层破坏的污染物，氮氧化物已成为世界各国亟待解决的大气污染物。可见光驱动的光催化方法作为一种环境友好的绿色技术在环境污染净化和太阳能能源转化方面都展现出了良好的应用前景。可见光驱动的光催化方法能使氮氧化物在光催化作用下发生氧化反应，生成H2O、硝酸盐、亚硝酸盐等而达到无害化，从而净化环境。铋系半导体光催化剂具有良好的光催化活性，可以有效地氮氧化物。大部分铋系半导体光催化剂能被可见光激发，具有可见光催化活性。现有技术制备铋系半导体光催化材料通常采用溶剂加热法，如：Bi2O2CO3往往通过溶剂热法一步制备。但是，现有技术制备的铋系半导体光催化剂的光量子转换效率较低，光响应范围窄，太阳能(可见光)利用率低等问题的存在阻碍了光催化技术的应用。碳酸钡或碳酸锶由于禁带宽度较大，几乎无可见光响应，对紫外光的吸收也较弱，目前极少将其作为光催化材料，但是利用合适技术方案对其进行改性进而获得较好的催化性能成为目前研究的新发现及拓展重点。
技术实现思路
本申请的专利技术目的在于提供一种碳酸盐-碘氧化铋复合催化剂及其制备方法，通过将铋系半导体光催化剂与碳酸钡或碳酸锶复合的方法，以达到提高光催化剂的光量子转换效率，增强其可见光催化活性的目的。根据本申请的实施例第一方面示出碳酸钡-碘氧化铋复合光催化剂的制备方法，所述方法包括：将五水硝酸铋加入溶剂中，搅拌，得到乳白色悬浊液；将碳酸钡粉末加入所述乳白色悬浊液中，搅拌，得到乳白色悬浊液；将碘化钾溶液逐滴加入所述乳白色悬浊液，搅拌得到沉淀；将所述沉淀经过水洗和醇洗后，烘干得到碳酸钡-碘氧化铋复合光催化剂。可选择的，所述碳酸钡粉末与所述五水硝酸铋的摩尔比为6：1-5。可选择的，所述碳酸钡粉末与所述五水硝酸铋的摩尔比为6：4。可选择的，所述溶剂为乙二醇和-或水的混合溶液。可选择的，所述乙二醇与所述蒸馏水的体积比为1:9。本申请第二方面示出一种碳酸钡-碘氧化铋复合光催化剂，所述复合光催化剂在可见光照射的条件下对NO的去除率26.7％-47.4％。本申请实施例第三方面示出一种碳酸锶-碘氧化铋复合光催化剂的制备方法，所述方法包括：将五水硝酸铋加入溶剂中，搅拌，得到乳白色悬浊液；将碳酸锶粉末加入所述乳白色悬浊液中，搅拌，得到乳白色悬浊液；将碘化钾溶液逐滴加入所述乳白色悬浊液，搅拌得到沉淀；将所述沉淀经过水洗和醇洗后，烘干得到碳酸锶-碘氧化铋复合光催化剂。可选择的，所述碳酸锶粉末与所述五水硝酸铋的摩尔比为6：1-5。可选择的，所述溶剂为乙二醇和-或水的混合溶液。本申请第四方面示出一种碳酸锶-碘氧化铋复合光催化剂，所述复合光催化剂在可见光照射的条件下对NO的去除率35.7％-48.2％。由以上技术方案可知，本申请实施例提供一种碳酸盐-碘氧化铋复合催化剂及其制备方法，所述方法包括：将五水硝酸铋加入溶剂中，搅拌，得到乳白色悬浊液；将碳酸钡粉末或碳酸锶粉末加入所述乳白色悬浊液中，搅拌，得到乳白色悬浊液；将碘化钾溶液逐滴加入所述乳白色悬浊液，搅拌得到沉淀；将所述沉淀经过水洗和醇洗后，烘干得到碳酸钡-碘氧化铋复合光催化剂或者碳酸锶-碘氧化铋复合光催化剂。本身亲实施例示出的制备方法所制备复合光催化剂形成的异质结具有匹配的禁带宽度有利于光生电子的分离与传输；将光响应从紫外光区拓展到可见光区，增加了光吸收效率；同时，增加比表面积有利于污染物的吸附和反应位点的产生，从而使得该催化剂在可见光下表现出优异的催化性能，拓展光催化材料的制备。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。图1为本申请实施例一种碳酸钡-碘氧化铋复合光催化剂的制备方法的流程图；图2为本申请实施例一种碳酸锶-碘氧化铋复合光催化剂的制备方法的流程图；图3为本申请实施例1、2、3、14、15制备的碳酸钡-碘氧化铋复合光催化剂的XRD图，(XRD为X-raydiffraction的缩写，即X射线衍射)；图4为本申请实施例8、9、10、14、16制备的碳酸锶-碘氧化铋复合光催化剂的XRD图；图5为本申请实施例2制备的碳酸钡-碘氧化铋复合光催化剂的SEM和TEM图，(TEM为transmissionelectronmicroscope的缩写，即透射电子显微镜)；图6为本申请实施例9制备的碳酸锶-碘氧化铋复合光催化剂的SEM和TEM图；图7为本申请实施例1、2、3制备的碳酸钡-碘氧化铋复合光催化剂的PL图，(PL为Photoluminescence的缩写，即荧光谱)；图8为本申请实施例8、9、10制备的碳酸锶-碘氧化铋复合光催化剂的PL图；图9为本申请实施例1、2、3、14、15制备的碳酸钡-碘氧化铋复合光催化剂的UV图；图10为本申请实施例8、9、10、14、16制备的碳酸锶-碘氧化铋复合光催化剂的UV图；图11为本申请实施例2制备的碳酸钡-碘氧化铋复合光催化剂的XPS图，(XPS为X-rayphotoelectronspectroscop的缩写，即X射线光电子能谱分析)；图12为本申请实施例9制备的碳酸锶-碘氧化铋复合光催化剂的XPS图；图13为本申请实施例1、2、3、14、15制备的碳酸钡-碘氧化铋复合光催化剂在可见光条件下对NO降解的降解效率对比图；图14为本申请实施例8、9、10、14制备的碳酸锶-碘氧化铋复合光催化剂的在可见光条件下对NO降解的降解效率对比图；图15为本申请实施例11、2、12、13制备的碳酸锶-碘氧化铋复合光催化剂在可见光条件下对NO降解的降解效率对比图；图16为本申请实施例2制备的碳酸钡-碘氧化铋复合光催化剂在可见光条件下降解NO稳定性的测试图；图17为本申请实施例9制备的碳酸锶-碘氧化铋复合光催化剂在可见光条件下降解NO稳定性的测试图。其中，BOI为纯相碘氧化铋；BCO为纯相碳酸钡；SCO为纯相碳酸锶；BCO-BOI-3为实施例1示出的制备方法制备的复合催化剂；BCO-BOI-4为实施例2示出的制备方法制备的复合催化剂；BCO-BOI-5为实施例3示出的制备方法制备的复合催化剂；SCO-BOI-3为实施例8示出的制备方法制备的复合催化剂；SCO-BOI-4为实施例9示出的制备方法制备的复合催化剂；SCO-BOI-5为实施例10示出的制备方法制备的复合催化剂；BCO-BOI-10:0为实施例11示出的制备方法制备的复合催化剂；BCO-BOI-9:1为实施例2示出的制备方法制备的复合催化剂；BCO-BOI-7:3为实施例12示出的制备方法制备的复合催化剂；BCO-BOI-0:10为实施例13示出的制备方法制备的复合催化剂。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳酸钡‑碘氧化铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将五水硝酸铋加入溶剂中，搅拌，得到乳白色悬浊液第一中间体；将碳酸钡粉末加入所述乳白色悬浊液第一中间体中，搅拌，得到乳白色悬浊液第二中间体；将碘化钾溶液逐滴加入所述乳白色悬浊液第二中间体，搅拌得到沉淀；将所述沉淀经过水洗和醇洗后，烘干得到碳酸钡‑碘氧化铋复合光催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种碳酸钡-碘氧化铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将五水硝酸铋加入溶剂中，搅拌，得到乳白色悬浊液第一中间体；将碳酸钡粉末加入所述乳白色悬浊液第一中间体中，搅拌，得到乳白色悬浊液第二中间体；将碘化钾溶液逐滴加入所述乳白色悬浊液第二中间体，搅拌得到沉淀；将所述沉淀经过水洗和醇洗后，烘干得到碳酸钡-碘氧化铋复合光催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳酸钡粉末与所述五水硝酸铋的摩尔比为6：1-5。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碳酸钡粉末与所述五水硝酸铋的摩尔比为6：4。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙二醇和/或水的混合溶液。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于,所述乙二醇与所述蒸馏水的体积比为1:9。6.一种碳酸钡-碘氧化铋复合光催化剂，其特征在于，所述复合光催化剂有权利要求1-5任意一项所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：董帆，王红，崔雯，张育新，
申请(专利权)人：重庆工商大学，重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50