【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光催化，涉及一种g-c3n4/ceo2/bi2o3/tom异质结光催化材料及其制备方法。
技术介绍
1、汽车尾气是由汽车排放的废气造成的环境污染，主要污染物包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物等。这些污染物能引起光化学烟雾、臭氧层破坏、温室效应、酸雨等一系列环境问题，对人类和动植物的健康构成严重威胁。
2、中国专利cn112264071a记载了一种g-c3n4@ceo2复合催化剂的制备方法及其应用。所述g-c3n4@ceo2复合催化剂为稀土氧化物二氧化铈(ceo2)与非金属聚合物石墨相氮化碳(g-c3n4)的复合物，并且未负载贵金属如pt等，极大地降低了催化剂的制备成本，得到的g-c3n4@ceo2复合催化剂材料具有优异的室温可见光照射性，对于甲醛有高效的催化降解作用，可以有效去除甲醛。但由于选择ceo2半导体材料为载体，其禁带宽度为2.58ev；而g-c3n4禁带宽度为2.7ev。该两种光催化材料禁带宽度相差不大，对这两种光催化材料复合虽然可以对催化效率稍加提高，但是结构-效率比太低，量子效率低。
3、中国专利cn112076741a公开了一种新型ceo2/bi2o4复合可见光催化剂及其制备方法。该催化剂包括ceo2纳米颗粒和bi2o4亚纳米棒；所述ceo2纳米颗粒附着在所述bi2o4亚纳米棒上；ceo2/bi2o4复合材料中，ceo2和bi2o4耦合形成异质结，具有比纯ceo2和纯bi2o4更加优异的光催化性能。并且此专利技术采用均相沉淀法和水热
4、如今对于光催化剂的结构改性主要集中在光催化材料的表面修饰、离子掺杂、半导体复合等，从而达到对半导体材料的能带调控、结构调控和组成调控。但是，目前形成了一种无序改性，很多研究者随意用贵金属掺杂改性或者半导体复合，认为总能够对催化性能有改善，并不能正确地去设计材料的结构与催化效率之间的关系。
技术实现思路
1、为了解决光催化剂的效率低下问题，本专利技术的目的是提出一种g-c3n4/ceo2/bi2o3/tom异质结光催化材料及其制备方法。
2、本专利技术是通过下述技术方案实现的：
3、第一方面，本专利技术提供了一种g-c3n4/ceo2/bi2o3/tom异质结光催化材料的制备方法，包括如下步骤：
4、步骤一：将g-c3n4、ceo2和bi(no3)3·5h2o置于无水乙醇和去离子水形成的混合溶液中，搅拌均匀，加入电气石(tom)粉末，超声分散1h，再磁力搅拌搅拌2h；
5、步骤二：将步骤一得到的悬浮液干燥后，得到的块状固体将其研磨成粉末；
6、步骤三：将上述粉末在500℃温度下保温4h，然后再在450℃温度下保温12h，冷却后得到g-c3n4/ceo2/bi2o3/tom异质结光催化材料。
7、进一步的，g-c3n4、ceo2、bi(no3)3·5h2o的质量为3:4:14.55；电气石质量为g-c3n4、ceo2、bi(no3)3·5h2o三者总质量的15％。
8、进一步的，无水乙醇和去离子水的体积比为5:3。
9、进一步的，将得到的悬浮液于80℃下干燥12h。
10、进一步的，以15℃/min的升温速率加热到500℃。
11、进一步的，g-c3n4通过如下步骤制备：将双氰胺在600℃下加热4小时，升温速率为15℃/min；冷却后得到g-c3n4。
12、第二方面，本专利技术提供了一种第一方面所述的方法制备的g-c3n4/ceo2/bi2o3/tom异质结光催化材料。
13、第三方面，本专利技术提供了一种第一方面所述的方法制备的g-c3n4/ceo2/bi2o3/tom异质结光催化材料作为汽车尾气降解催化剂的用途。
14、与现有技术相比，本专利技术的优点是：
15、本专利技术所述的g-c3n4/ceo2/bi2o3/tom异质结光催化材料，从化学角度讲，能够改变晶体的结构类型，有效抑制材料的光生电子-空穴对的复合，提高光催化剂的光催化效果；从物理角度来讲，选用电气石与三元复合光催化材料掺杂，利用电荷吸附原理，将机动车排放的小分子污染物及尾气气体采用电荷吸附的方式吸附到光催化剂表面，增加光催化剂与污染物的反应时间，提高光催化剂的降解效率。
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1.一种g-C3N4/CeO2/Bi2O3/TOM异质结光催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，g-C3N4、CeO2、Bi(NO3)3•5H2O的质量为3:4:14.55；电气石质量为g-C3N4、CeO2、Bi(NO3)3•5H2O三者总质量的15%。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，无水乙醇和去离子水的体积比为5:3。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将得到的悬浮液于80℃下干燥12h。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以15℃/min的升温速率加热到500℃。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，g-C3N4通过如下步骤制备：将双氰胺在600℃下加热4小时，升温速率为15℃/min；冷却后得到g-C3N4。
7.一种如权利要求1-6任一所述的方法制备的g-C3N4/CeO2/Bi2O3/TOM异质结光催化材料。
8.一种如权利要求1-6任一所述的方法制备的g-C3N4/CeO2/Bi2O3/TOM异质结光催化材料
...【技术特征摘要】
1.一种g-c3n4/ceo2/bi2o3/tom异质结光催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，g-c3n4、ceo2、bi(no3)3•5h2o的质量为3:4:14.55；电气石质量为g-c3n4、ceo2、bi(no3)3•5h2o三者总质量的15%。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，无水乙醇和去离子水的体积比为5:3。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将得到的悬浮液于80℃下干燥12h。
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【专利技术属性】
技术研发人员：崔圣超，伊怀聪，孙峰，周侃，赵慧爽，马青娜，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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