【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于压电储能催化材料领域，具体为一种bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、bi2o2co3具有组成简单、毒性低等优点，同时，作为一种典型的aurivillius型氧化物，由[bi2o2]2+和co32-阴离子层组成的三明治结构使其拥有内部电场、不对称极化效应和良好的光催化活性，因而成为降解有机环境污染物最具吸引力的光催化剂之一。但一旦光照停止，bi2o2co3光催化反应就立刻停止，限制了该催化剂在弱光或暗光条件下的利用效率和适用范围。
2、由于金属bi的具有电容性质，可以存储电子，因此，可以考虑将bi与bi2o2co3进行耦合，使bi2o2co3@bi成为一种储能催化材料，在暗光下可以进行氧化还原反应，但bi2o2co3@bi暗光下循环稳定性能较弱。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂在暗光下对有机污染物具有高的降解效率，且具有良好的暗光循环稳定性。
2、本专利技术通过以下技术方案实现：
3、一种bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂，所述bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂中bi、bi2o2co3和rgo三相共存，且bi负载在bi2o2co3上形成bi2o2co3@bi，rgo包裹在bi2o2co3@bi上。
4、一种bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂的制备方法，包括以下步骤：
5、步骤1：将bi2o2co3@bi粉体加入乙醇中，超声处理后，在紫外光照射下搅拌，得到前驱液a；
6、步骤2：将go粉体加入在乙醇中，超声处理后，得到前驱液b；
7、步骤3：将前驱液b加入前驱液a，得到前驱液c；将前驱液c在紫外光照射下搅拌，将所得产物依次经洗涤、干燥，得到bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂。
8、优选的，步骤1中，所述bi2o2co3@bi粉体的制备方法为：在搅拌条件下，将nabh4和bi2o2co3进行反应，从所得反应液中分离出固体并经洗涤、干燥，得到bi2o2co3@bi催化剂。
9、进一步的，nabh4和bi2o2co3的摩尔比为2.5:3.75。
10、优选的，步骤1中，在紫外光照射下搅拌的时间为60-90min。
11、优选的，步骤3中，所述前驱液c中，bi2o2co3@bi粉体与go粉体的质量比为(0.1-0.4):0.04。
12、优选的，步骤3中，前驱液c在紫外光照射下搅拌的时间为2-6h。
13、优选的，步骤3中，洗涤是用去离子水和无水乙醇分别进行若干次洗涤。
14、所述的bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂在暗光下催化降解有机污染物的应用。
15、优选的，所述有机污染物为抗生素或染料。
16、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
17、本专利技术提供一种bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂，由于bi具有电容性质，可以存储电子，使催化剂成为一种储能催化剂，同时bi2o2co3具有压电性能，在黑暗中，rgo受机械应力扰动形成应变使bi2o2co3@bi极化电场定向并增强，从而rgo的包裹改善了材料的暗光循环稳定性，提高了其实际应用潜力。
18、本专利技术bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂的制备方法，由于bi的功函数(4.22ev)比bi2o2co3的功函数(5.90ev)低，形成bi2o2co3@bi异质结时，bi的自由电子会自发地向bi2o2co3运动，形成一个由bi指向bi2o2co3的肖特基结。超声和搅拌形成的机械应力使bi2o2co3@bi异质结的极化电场定向，且在肖特基结作用，紫外光照形成bi2o2co3光生电子和空穴，机械应力形成的bi2o2co3压电电荷，使电子储存在bi，空穴储存在bi2o2co3，使bi表面带有负电荷，吸附溶液中go，持续的光照和机械应力使go还原为rgo，形成bi、bi2o2co3和rgo三相共存，且rgo将bi2o2co3@bi包裹的，形成bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂，进一步持续的光照和机械应力在极化电场作用下将光生电荷和压电电荷储存在储能催化剂中，储能催化剂储存了大量的电子和空穴。
19、本专利技术bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂，利用rgo受机械应力扰动形成应变使bi2o2co3@bi极化电场定向，并在暗光下快速释放储存电子和空穴进行催化反应，同时机械应力扰动应变使bi2o2co3@bi压电催化剂产生压电电荷，释放的储存电子空穴和压电电荷对有机污染物都具有良好的降解能力。因此本专利技术的bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂在暗光条件下对四环素、环丙沙星等抗生素、双酚a等有机物及亚甲基兰、亚甲基橙和罗丹明b等染料具有高的降解效率，且具有良好的暗光循环稳定性。bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂在暗光下净化水污染方法具有良好的应用前景。
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1.一种Bi2O2CO3@Bi@RGO储能催化剂，其特征在于，所述Bi2O2CO3@Bi@RGO储能催化剂中Bi、Bi2O2CO3和RGO三相共存，且Bi负载在Bi2O2CO3上形成Bi2O2CO3@Bi，RGO包裹在Bi2O2CO3@Bi上。
2.一种Bi2O2CO3@Bi@RGO储能催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的Bi2O2CO3@Bi@RGO储能催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述Bi2O2CO3@Bi粉体的制备方法为：在搅拌条件下，将NaBH4和Bi2O2CO3进行反应，从所得反应液中分离出固体并经洗涤、干燥，得到Bi2O2CO3@Bi光催化剂。
4.根据权利要求3所述的Bi2O2CO3@Bi@RGO储能催化剂的制备方法，其特征在于，NaBH4和Bi2O2CO3的摩尔比为2.5:3.75。
5.根据权利要求2所述的Bi2O2CO3@Bi@RGO储能催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，在紫外光照射下搅拌的时间为60-90min。
6.根据权利要求2所述的Bi2O2C
7.根据权利要求2所述的Bi2O2CO3@Bi@RGO储能催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3中，前驱液C在紫外光照射下搅拌的时间为2-6h。
8.根据权利要求2所述的Bi2O2CO3@Bi@RGO储能催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3中，洗涤是用去离子水和无水乙醇分别进行若干次洗涤。
9.权利要求1所述的Bi2O2CO3@Bi@RGO储能催化剂在暗光下催化降解有机污染物的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述有机污染物为抗生素或染料。
...【技术特征摘要】
1.一种bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂，其特征在于，所述bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂中bi、bi2o2co3和rgo三相共存，且bi负载在bi2o2co3上形成bi2o2co3@bi，rgo包裹在bi2o2co3@bi上。
2.一种bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述bi2o2co3@bi粉体的制备方法为：在搅拌条件下，将nabh4和bi2o2co3进行反应，从所得反应液中分离出固体并经洗涤、干燥，得到bi2o2co3@bi光催化剂。
4.根据权利要求3所述的bi2o2co3@bi@rgo储能催化剂的制备方法，其特征在于，nabh4和bi2o2co3的摩尔比为2.5:3.75。
5.根据权利要求2所述的bi...
【专利技术属性】
技术研发人员：谈国强，张碧鑫，毕钰，杨迁，王泽琼，郭林鑫，曾春燕，任慧君，刘文龙，夏傲，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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