一种纳米制造技术

本发明专利技术涉及一种纳米

【技术实现步骤摘要】
一种纳米g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3异质结光催化剂制备的方法


[0001]本专利技术涉及一种高效可见光光催化剂的制备方法及应用，特别是一种纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3异质结光催化剂制备用于降解罗丹明
B
的方法
。

技术介绍

[0002]随着全球工业的快速发展，各种有机污染物的排放导致环境问题日益严重
。
因此，发展高效的绿色能源和对环境的治理与保护已成为当务之急
,
在去除这些污染物的方法中，非均相光催化是一种绿色环保的重要方法，尤其是半导体作为催化剂的光催化工艺有可能解决环境污染，全球变暖，能源短缺和环境污染领域的严峻挑战，成为目前研究的热点
。Bi2O2C O3是一种优异
N
型半导体材料，具有约
3.46eV(300K)
的宽带隙
。
其内置电场容易促进光生载流子的分离，但由于其较宽的带隙使其只能在紫外光下起作用，同时紫外光在太阳光中所占比例少
(
约
5%)
，从而严重降低了其实际光催化降解效果，因此需要通过改性
Bi2O2C O3半导体来扩大光吸收范围以成功激发电子
‑
空穴对
。
[0003]目前，掺杂带边调制，复合催化剂设计，形貌控制合成等多种方法已被应用于提高 Bi2O2CO3的光催化性能
。
通常，
Bi2O2CO3与窄带隙半导体的结合不仅可以增强可见光的吸收范围，同时可以提高电子
‑
空穴对的分离效率
。Bi2S3作为一种金属硫属化合物，有广泛的光吸收
、
光催化及光电化学潜力，且其具有带隙窄
(Eg≈1.3 eV)
的特点而受到了广泛的关注
。
通过
Bi2O2CO3与
Bi2S3复合形成异质结来构建内建电场可望提高载流子的分离效率
。
[0004]g
‑
C3N4由三嗪单元和平面氨基通过层间弱的范德华力组成，由于
g
‑
C3N4合适的带隙，成本低
、
易于制备
、
稳定性好
、
环境友好，等优异性能在光催化降解污染物
、
光催化产氢
、
光催化去除
CO2
以及超级电容器等领域均有应用
。
[0005]本专利技术提供一种纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3异质结光催化剂制备的方法，该方法具有污染小
、
耗能低
、
副反应少
、
产率高等优点
。
该专利技术提供了一种高效
、
低耗能
、
环境友好的纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi
2 S3异质结光催化剂制备的方法
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3异质结光催化剂制备的方法，主要解决
Bi2O2CO3在可见光区光响应反应差的问题
。
一种纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3异质结光催化剂制备的方法，是按以下步骤完成的：
[0007]一
、g
‑
C3N4的制备方法如下：将三聚氰胺加入到坩埚中，放入马弗炉中焙烧；
[0008]二
、
纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3异质结光催化剂的制备方法如下：将碳酸钠溶于去离子水中至溶液呈碱性，加入十六烷基三甲基溴化铵
(CTAB)
，后加入步骤一中不同量的碳三氮四，形成溶液
A
，后将五水硝酸铋溶于盐酸中形成溶液
B
，将溶液
B
加入到溶液
A
中调节溶液呈碱性
。
在室温下搅拌至溶液混合均匀，用去离子水与无水乙醇离心洗涤，干燥完全得到；
[0009]三
、g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3纳米异质结光催化剂的制备方法如下：将步骤二所得的
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3加入到去离子水中形成溶液
A
，将五水硝酸铋与硫化钠分别加入到去离子水
中形成溶液
B、C
，将溶液
B、C
分别滴加到溶液
A
中，室温下搅拌至溶液混合均匀，去离子水与无水乙醇离心洗涤，烘箱中干燥完全得到；
[0010]本专利技术的优点
[0011]一
、
本专利技术提供一种纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3异质结光催化剂的制备方法，其制备工艺简单易操作，成本低廉
、
设备投资少，适合推广应用；
[0012]二
、
本专利技术所制备的纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3异质结光催化剂具有稳定性较好
、
光催化材料能够重复利用
、
污染小
、
耗能低
、
时间短
、
催化降解效果高等优点，具有重要的理论和实用意义；
[0013]三
、
本实施方式通过
g
‑
C3N4、Bi2S3与
Bi2O2CO3的复合有效提高了
Bi2O2CO3在可见光区的响应，制备的纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3异质结催化剂对罗丹明
B
的降解效果也十分明显，在
120 min
内的可见光照射下对染料罗丹明
B
光催化降解率达到
94%。
[0014]本专利技术可获得一种纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3异质结光催化剂的制备方法
。
附图说明
[0015]图1为实施例一制备的纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3异质结光催化剂的
XRD
谱图；
[0016]图2为实施例一制备的纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3异质结光催化剂的
FT
‑
IR
图；
[0017]图3为实施例一制备的纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3异质结光催化剂的
UV
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3异质结光催化剂制备的方法，其特征在于一种纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3复合物光催化剂制备的方法是按以下步骤完成的：一
、g
‑
C3N4的制备方法如下：将三聚氰胺加入到坩埚中，放入马弗炉中焙烧
。2.
二
、
纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3异质结光催化剂的制备方法如下：将碳酸钠溶于去离子水中至溶液呈碱性，加入十六烷基三甲基溴化铵
(CTAB)
，后加入步骤一中不同量的碳三氮四，形成溶液
A
，后将五水硝酸铋溶于盐酸中形成溶液
B
，将溶液
B
加入到溶液
A
中调节溶液呈碱性
。
在室温下搅拌至溶液混合均匀，用去离子水与无水乙醇离心洗涤，干燥完全得到
。3.
三
、g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3纳米异质结光催化剂的制备方法如下：将步骤二所得的
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3加入到去离子水中形成溶液
A
，将五水硝酸铋与硫化钠分别加入到去离子水中形成溶液
B、C
，将溶液
B、C
分别滴加到溶液
A
中，室温下搅拌至溶液混合均匀，去离子水与无水乙醇离心洗涤，烘箱中干燥完全得到
。4.
根据权利要求1所述的一种纳米
g
‑
C3N4/Bi2O2CO3/Bi2S3异质结光催化剂制备的方法，其特征在于步骤一中所述的三聚氰胺质量为
4 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：白丽明，曹宇琦，潘雪丹，
申请(专利权)人：齐齐哈尔大学，
类型：发明
国别省市：