一种酸性橙7污染物光降解复合光催化剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及光催化技术领域，公开了一种酸性橙7污染物光降解复合光催化剂的制备方法，该方法用原位沉淀法合成了Ag3PO4/Bi4O5Br2，提高了光生电子

【技术实现步骤摘要】
一种酸性橙7污染物光降解复合光催化剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及光催化
，具体属于一种酸性橙7污染物光降解复合光催化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]偶氮染料废水排入水域不仅影响水的色度，抑制水生系统中植物的光合作用破坏水生生态平衡，还造成水体富营养化从而破坏水体的自净能力。近些年来，光催化技术作为一种高效，清洁的高级氧化技术而被广泛应用于有机污染物的治理中。Bi4O5Br2是一种新型的卤氧化铋光催化剂，但由于其带隙较大，且光生电子空穴复合率较高，而导致其在实际应用过程中受限。Ag3PO4是一种带隙为2.43eV的p型半导体，常用于其他半导体复合以构建Z型异质结结构。为此，我们采用原位沉淀法制备出Z型Ag3PO4/Bi4O5Br2复合光催化剂改善了Bi4O5Br2在实际应用中的光催化效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种酸性橙7污染物光降解复合光催化剂的制备方法，解决了Bi4O5Br2因较宽的禁带导致在实际应用中电子空穴复合速率较高，光催化活性不高的问题。
[0004]为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案如下：
[0005]一种酸性橙7污染物光降解复合光催化剂的制备方法，所述的催化剂制备方法由以下步骤组成：
[0006](1)一定量的Bi(NO3)3·
5H2O溶解在乙二醇中为溶液A，一定量的NaBr溶解在去离子水中为溶液B；
[0007](2)边搅拌边将B溶液加入到A溶液中，形成白色悬浊液C，并调节其pH；/>[0008](3)将溶液C转移到反应釜中加热反应后自然冷却,离心水洗并干燥后制得Bi4O5Br2；
[0009](4)将Bi4O5Br2和PVP溶解在去离子水中搅拌并加入Na3PO4·
12H2O继续搅拌得到溶液D；
[0010](5)向溶液D中逐滴加入AgNO3溶液继续搅拌得到悬浮物，用无水乙醇和去离子水离心洗涤三次并干燥，得到Z型Ag3PO4/Bi4O5Br2复合光催化剂。
[0011]进一步，所述的步骤(1)中NaBr和Bi(NO3)3·
5H2O的摩尔比为1:1。
[0012]进一步，所述的步骤(2)中搅拌时长为1h，使用5mol/L的NaOH溶液做为调节液，目标pH为11。
[0013]进一步，所述的步骤(3)中反应温度为140℃，反应时长为16h。
[0014]进一步，所述的步骤(4)中Bi4O5Br2和PVP的质量比为57：50，两次搅拌的时长均为30min。
[0015]进一步，所述的步骤(5)中Ag
+
和步骤(4)中PO
43-摩尔比为3:1，搅拌在黑暗中进行，
时长为5h。
[0016]本专利技术与现有技术相比较，本专利技术的实施效果如下：
[0017]本专利技术所述一种酸性橙7污染物光降解复合光催化剂的制备方法，该方法用原位沉淀法合成了Ag3PO4/Bi4O5Br2，提高了光生电子-空穴复合率，在Ag3PO4和Bi4O5Br2之间形成了Z型异质结结构，使得复合光催化剂光催化降解酸性橙7的性能提升。
附图说明
[0018]图1为本专利技术测定污染物浓度的标准曲线图；
[0019]图2为本专利技术Bi4O5Br2复合光催化剂的微观形貌；
[0020]图3为本专利技术Z型Ag3PO4/Bi4O5Br2复合光催化剂的微观形貌；
[0021]图4为本专利技术单体催化剂Bi4O5Br2和Z型Ag3PO4/Bi4O5Br2复合光催化剂的氮气吸附-脱附等温线以及BJH孔径分布曲线；
[0022]图5为本专利技术Bi4O5Br2和Z型Ag3PO4/Bi4O5Br2复合光催化剂在不同复合比例下光催化降解酸性橙7的性能测试；
[0023]图6为本专利技术Bi4O5Br2和Z型Ag3PO4/Bi4O5Br2复合光催化剂在不同水热温度下光催化降解酸性橙7的性能测试。
具体实施方式
[0024]下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述，但本专利技术不仅限于这些实例，在为脱离本专利技术宗旨的前提下，所为任何改进均落在本专利技术的保护范围之内。
[0025]如图所示，一种酸性橙7污染物光降解复合光催化剂的制备方法如下：
[0026](1)一定量的Bi(NO3)3·
5H2O溶解在乙二醇中为溶液A，一定量的NaBr溶解在去离子水中为溶液B；
[0027](2)边搅拌边将B溶液加入到A溶液中，形成白色悬浊液C，并调节其pH；
[0028](3)将溶液C转移到反应釜中加热反应后自然冷却,离心水洗并干燥后制得Bi4O5Br2；
[0029](4)将Bi4O5Br2和PVP溶解在去离子水中搅拌并加入Na3PO4·
12H2O继续搅拌得到溶液D；
[0030](5)向溶液D中逐滴加入AgNO3溶液继续搅拌得到悬浮物，用无水乙醇和去离子水离心洗涤三次并干燥，得到Z型Ag3PO4/Bi4O5Br2复合光催化剂。
[0031]实施例1
[0032]本实施例中的Ag3PO4/Bi4O5Br2光催化剂中的原料Bi4O5Br2采用水热法制备，其过程为：称取一定量的Bi(NO3)3·
5H2O溶解在40mL的乙二醇中为溶液A，称取一定量的NaBr，(NaBr：Bi(NO3)3·
5H2O的摩尔比为1:1)溶解在去离子水中为溶液B；然后在搅拌下将B溶液加入到A溶液中，混合搅拌1h形成白色的悬浮液；使用5mol/L的NaOH溶液将上述悬浮液的pH调节至11，最后将溶液转移到100mL的反应釜中，120℃下反应16h。自然冷却至室温、用乙醇和去离子水洗涤数次，80℃下干燥。
[0033]本实施例中的复合催化剂Ag3PO4/Bi4O5Br2采用原位沉淀法制备，其过程为：称取上述的Bi4O5Br2材料0.57g和0.5g的PVP溶解在50mL的去离子水中，搅拌30min，将10mL的
0.05mol/L的Na3PO4·
12H2O溶液加入到混合溶液中，搅拌30min；然后逐滴加入10mL的0.15mol/L AgNO3溶液(Ag
+
与PO
43-摩尔比为3:1)到上述混合溶液中并在黑暗条件下进一步搅拌5h，最后将悬浮液用无水乙醇和去离子水各离心洗涤三次，并在70℃下干燥，即制得Ag3PO4/Bi4O5Br2光催化剂。
[0034]实施例2
[0035]本实施例中的Ag3PO4/Bi4O5Br2光催化剂中的原料Bi4O5Br2采用水热法制备，其过程为：称取一定量的Bi(NO3)3·
5H2O溶解在40mL的乙二醇中为溶液A，称取一定量的NaBr，(NaBr：Bi(NO3)3·
5H2O的摩尔比为1:1)溶解在去离子水中为溶液B；然后在搅拌下将B溶液加入到A溶液中，混合搅拌1h形成白色的悬浮液；使用5mol/L的NaOH溶液将上述悬浮液的pH调节至11，最后将溶液转移到100mL本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酸性橙7污染物光降解复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述的催化剂制备方法由以下步骤组成：(1)一定量的Bi(NO3)3·
5H2O溶解在乙二醇中为溶液A，一定量的NaBr溶解在去离子水中为溶液B；(2)边搅拌边将B溶液加入到A溶液中，形成白色悬浊液C，并调节其pH；(3)将溶液C转移到反应釜中加热反应后自然冷却,离心水洗并干燥后制得Bi4O5Br2；(4)将Bi4O5Br2和PVP溶解在去离子水中搅拌并加入Na3PO4·
12H2O继续搅拌得到溶液D；(5)向溶液D中逐滴加入AgNO3溶液继续搅拌得到悬浮物，用无水乙醇和去离子水离心洗涤三次并干燥，得到Z型Ag3PO4/Bi4O5Br2复合光催化剂。2.根据权利要求1所述的一种酸性橙7污染物光降解复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中NaBr和Bi(NO3)3...

【专利技术属性】
技术研发人员：马力，徐跃武，
申请(专利权)人：安徽汇泽通环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：