System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种BiFeO3/CdS压电-光催化剂及其制备方法和应用技术_技高网

一种BiFeO3/CdS压电-光催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:41873390 阅读:11 留言:0更新日期:2024-07-02 00:24
本发明专利技术提供一种BiFeO<subgt;3</subgt;/CdS压电‑光催化剂及其制备方法和应用,涉及光催化剂技术领域,所述制备方法的步骤包括:将铋盐与铁盐在有机溶剂中混合均匀,然后除去有机溶剂,使用马弗炉进行一次煅烧,得到BiFeO<subgt;3</subgt;前驱体,然后进行二次煅烧,得到BiFeO<subgt;3</subgt;粉末;将步骤S1得到的BiFeO<subgt;3</subgt;粉末加入硫脲溶液中并混合均匀,然后向混合溶液中加入镉盐、铵盐和强碱,在80℃~100℃下保温20min~60min,冷却至室温后过滤,固体经干燥后即得BiFeO<subgt;3</subgt;/CdS压电‑光催化剂。该压电‑光催化剂具有降解速度快、降解效率高等优点,具有极高的光催化活性,可解决纯BiFeO<subgt;3</subgt;光催化剂的电荷迁移率弱的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光催化剂,具体涉及一种bifeo3/cds压电-光催化剂及其制备方法和应用。


技术介绍

1、光催化技术被认为是一种仅由阳光驱动消除有机污染物的环境友好方法。但是光生电子和空穴极易复合,光催化技术的实际应用受到严重抑制。尽管已经提出了许多方法来增强光催化活性,但这仍然是一个具有挑战性的问题。近年来,人们对在光催化中使用铁电和压电材料以实现更好的电荷分离产生了浓厚的兴趣。当使用具有铁电特性的压电材料或与其他光催化剂耦合时,压电材料的内置电场有助于电荷分离。在超声波和光激发的压电光催化剂中,机械应力引起的局域极化电荷导致内部电场的产生,从而加速光诱导电荷的分离和传输。

2、铋铁氧体bifeo3(bfo)在室温下具有较大的自发极化(~100µc/cm2)和较高的压电系数(~100pm/v)。由于其高压电响应和足够低的介电响应,bfo可能是一种非常适合用于压电催化的催化材料。此外,与其他铁电体(>3ev)相比,bfo具有较小的带隙(约2.2-2.6ev),适合用于光催化应用,可以在自然阳光下获得更宽的光照范围。然而,纯bifeo3的电荷迁移率弱是实际应用的主要障碍。因此,寻找合适的策略来提高bifeo3的压催化效率具有重要意义。因此,需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种bifeo3/cds压电-光催化剂,以解决纯bifeo3光催化剂的电荷迁移率弱的问题。

2、本专利技术的目的还在于,提供上述的一种bifeo3/cds压电-光催化剂的制备方法和应用。

3、为了实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

4、一种bifeo3/cds压电-光催化剂的制备方法,包括如下步骤:

5、s1、将铋盐与铁盐在有机溶剂中混合均匀,然后除去有机溶剂,使用马弗炉进行一次煅烧,得到bifeo3前驱体,然后进行二次煅烧,得到bifeo3粉末;

6、s2、将步骤s1得到的bifeo3粉末加入硫脲溶液中并混合均匀,然后向混合溶液中加入镉盐、铵盐和强碱,在80℃~100℃下保温20min~60min,冷却至室温后过滤,固体经干燥后即得bifeo3/cds压电-光催化剂。

7、优选的,步骤s1中,所述铋盐为硝酸铋,所述铁盐为硝酸铁,所述有机溶剂为乙二醇。

8、优选的,步骤s1中,在80~120℃的烘箱中干燥以除去有机溶剂。

9、优选的,步骤s1中,一次煅烧温度不低于400℃,二次煅烧温度不低于500℃。

10、优选的,步骤s1中,硝酸铋与硝酸铁的摩尔比为1:1。

11、优选的,步骤s2中,所述镉盐为氯化镉,所述铵盐为氯化铵,所述强碱为氢氧化钾。

12、优选的,步骤s2中,在80℃下保温30min。

13、优选的,步骤s2中,所述氯化镉、氯化铵、氢氧化钾、硫脲的摩尔比为1:10:10:2。

14、本专利技术还提出一种bifeo3/cds压电-光催化剂,通过任一上述的制备方法制得。

15、本专利技术还提出上述的一种bifeo3/cds压电-光催化剂在降解cip中的应用。

16、有益效果:

17、本专利技术制备的一种bifeo3/cds压电-光催化剂,具有降解速度快、降解效率高等优点,对于浓度为20mg/l的cip溶液,通过氙灯照射和较低功率的超声波振动,15min的降解效率可达96%以上,具有极高的光催化活性。

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【技术保护点】

1.一种BiFeO3/CdS压电-光催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种BiFeO3/CdS压电-光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述铋盐为硝酸铋,所述铁盐为硝酸铁,所述有机溶剂为乙二醇。

3.如权利要求1所述的一种BiFeO3/CdS压电-光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S1中,在80~120℃的烘箱中干燥以除去有机溶剂。

4.如权利要求1所述的一种BiFeO3/CdS压电-光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S1中,一次煅烧温度不低于400℃,二次煅烧温度不低于500℃。

5.如权利要求2所述的一种BiFeO3/CdS压电-光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S1中,硝酸铋与硝酸铁的摩尔比为1:1。

6.如权利要求1所述的一种BiFeO3/CdS压电-光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述镉盐为氯化镉,所述铵盐为氯化铵,所述强碱为氢氧化钾。

7.如权利要求1所述的一种BiFeO3/CdS压电-光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S2中,在80℃下保温30min。

8.如权利要求6所述的一种BiFeO3/CdS压电-光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述氯化镉、氯化铵、氢氧化钾、硫脲的摩尔比为1:10:10:2。

9.一种BiFeO3/CdS压电-光催化剂,其特征在于,通过如权利要求1~8任一所述的制备方法制得。

10.如权利要求9所述的一种BiFeO3/CdS压电-光催化剂在降解CIP中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种bifeo3/cds压电-光催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种bifeo3/cds压电-光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述铋盐为硝酸铋,所述铁盐为硝酸铁,所述有机溶剂为乙二醇。

3.如权利要求1所述的一种bifeo3/cds压电-光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中,在80~120℃的烘箱中干燥以除去有机溶剂。

4.如权利要求1所述的一种bifeo3/cds压电-光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中,一次煅烧温度不低于400℃,二次煅烧温度不低于500℃。

5.如权利要求2所述的一种bifeo3/cds压电-光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中,硝酸铋与硝酸铁的摩尔比...

【专利技术属性】
技术研发人员:禹崇菲刘梦娜李树勋郭思雅杨晴王洁杨慧颖冯精兰蒋凯
申请(专利权)人:河南师范大学
类型:发明
国别省市:

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