【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光催化，特别涉及一种au纳米棒掺杂bi4o5i2纳米光催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、随着半导体材料的光催化技术在环境净化和光能转化上的作用，使其光催化技术近年来受到广泛关注。
2、迄今为止，科研人员已经开发出不同种类的光催化剂用以光催化降解水中有机污染物。在众多半导体材料中，bi4o5i2因为其具有窄的禁带宽度，较好的可见光响应能力，较高的光催化活性以及具有无毒无害、价格低廉和化学稳定性强等优点受到了广泛的研究。然而在实际应用中bi4o5i2仍然存在一些缺点，其最大缺点为窄带宽导致的材料内部较高光生载流子复合率，降低了光催化活性，导致光催化活性仍存在不足。
3、au纳米颗粒掺杂bi4o5i2能有效改善这一问题，近年来研究发现，au纳米颗粒的形状尺寸是影响其物理化学性质的一个重要因素，但如何将au纳米颗粒掺杂稳定至bi4o5i2中，以提高光催化活性和降解效率，仍是困难重重，故提出一种au纳米棒掺杂bi4o5i2纳米光催化剂及其制备方法解决此问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种au纳米棒掺杂bi4o5i2纳米光催化剂及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种au纳米棒掺杂bi4o5i2纳米光催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
3、s1、au纳米棒种子的制备；
4、s2、au纳米棒的制备：取十六烷基三甲基溴化铵溶液加入到氯金
5、s3、制备硝酸水溶液，将bi(no3)3·5h2o和nai分别按规定配比溶于硝酸水溶液中，形成溶液a和溶液b，再加入naoh碱液，得到白色溶液；
6、s4、向白色溶液中加入s2制备得到的10-100μl紫红色au纳米棒和1g十二烷基苯磺酸钠，搅拌至十二烷基苯磺酸钠完全溶解，得到混合溶液；
7、s5、将混合溶液转移至特氟隆反应釜中，制成沉淀粉末后放入管式炉中，在氮气环境条件下，煅烧得到au纳米棒掺杂bi4o5i2纳米光催化剂。
8、优选的，所述s1中，au纳米棒种子的制备方法包括以下步骤：
9、s11、取浓度1g/l的氯金酸溶液加入到浓度为0.1m十六烷基三甲基溴化铵溶液中，并对溶液进行混合得到混合液；
10、s12、向上述s11中混合液中加入0.01ml硼氢化钠冰水溶液并在30℃下保持静止状态2-24h，得到深紫色的au纳米棒种子。
11、优选的，所述s11中，氯金酸溶液的提取量为1.1ml，所述十六烷基三甲基溴化铵溶液量为10ml，所述s12中0.01mm硼氢化钠冰水溶液的加入量为0.6ml。
12、优选的，所述s2中，十六烷基三甲基溴化铵溶液加入到氯金酸溶液中的具体剂量为取5ml的0.2m十六烷基三甲基溴化铵溶液加入到2ml的1g/l氯金酸溶液中，再将80μl的0.01m硝酸银溶液和70μl的0.1m维生素c溶液加入到上述混合液中，将s1制备好的60μl深紫色的au纳米棒种子溶液加入混合液中。
13、优选的，所述s2中，混合溶液在30℃下需保持静止状态10-24h，反应后经去离子水多次离心清洗除去十六烷基三甲基溴化铵，得到紫红色的au纳米棒。
14、优选的，所述s3中，硝酸水溶液的制备方法如下：
15、将浓硝酸与水按体积比1:1混合而成，得到50%硝酸水溶液。
16、优选的，所述s3中，溶液a由2mm的bi(no3)3·5h2o溶于30ml的50%硝酸水溶液中混合而成，所述溶液b由2mm的nai溶于另一份30ml的50%硝酸水溶液中混合而成，将溶液b缓慢滴加到溶液a中，持续搅拌，得到深红色bioi溶液，向bioi溶液中加入naoh碱液调节ph为10，得到白色溶液。
17、优选的，所述s5中，混合溶液转移至特氟隆反应釜中，特氟隆反应釜升温至120-180℃，恒温反应6-24h，生成沉淀、干燥、分离得到沉淀粉末。
18、优选的，所述s5中，沉淀粉末放入管式炉中，在管式炉氮气气氛条件下，管式炉升温至300-400℃，并对沉淀粉末煅烧3-4h，管式炉的升温速率为10℃/min。
19、本专利技术还提供了一种au纳米棒掺杂bi4o5i2纳米光催化剂，所述au纳米棒掺杂bi4o5i2纳米光催化剂包括如权利要求1-9所述的au纳米棒掺杂bi4o5i2纳米光催化剂的制备方法所制备出的产品。
20、本专利技术的技术效果和优点：
21、1、本专利技术利用简单的溶剂热以及煅烧反应制备出au纳米棒掺杂的bi4o5i2光催化剂，通过调整au纳米微球形貌尺寸从纳米微球到纳米棒，增强了表面等离子体共振效应（spr），通过spr提高了材料的可见光吸收率。
22、2、本专利技术利用简单的溶剂热以及煅烧反应制备出au纳米棒掺杂的bi4o5i2光催化剂，促使au纳米棒与bi4o5i2界面间形成肖特基壁垒，成为电子捕获陷阱从而抑制了光生载流子的复合，进而提高光催化活性。
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1.一种Au纳米棒掺杂Bi4O5I2纳米光催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种Au纳米棒掺杂Bi4O5I2纳米光催化剂的制备方法，其特征在于，所述S1中，Au纳米棒种子的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种Au纳米棒掺杂Bi4O5I2纳米光催化剂的制备方法，其特征在于，所述S11中，氯金酸溶液的提取量为1.1mL，所述十六烷基三甲基溴化铵溶液量为10mL，所述S12中0.01mM硼氢化钠冰水溶液的加入量为0.6mL。
4.根据权利要求1所述的一种Au纳米棒掺杂Bi4O5I2纳米光催化剂的制备方法，其特征在于，所述S2中，十六烷基三甲基溴化铵溶液加入到氯金酸溶液中的具体剂量为取5mL的0.2M十六烷基三甲基溴化铵溶液加入到2mL的1g/L氯金酸溶液中，再将80μL的0.01M硝酸银溶液和70μL的0.1M维生素C溶液加入到上述混合液中，将S1制备好的60μL深紫色的Au纳米棒种子溶液加入混合液中。
5.根据权利要求1所述的一种Au纳米棒掺杂Bi4O5I2纳米光催化剂的制
6.根据权利要求1所述的一种Au纳米棒掺杂Bi4O5I2纳米光催化剂的制备方法，其特征在于，所述S3中，硝酸水溶液的制备方法如下：
7.根据权利要求1所述的一种Au纳米棒掺杂Bi4O5I2纳米光催化剂的制备方法，其特征在于，所述S3中，溶液A由2mM的Bi(NO3)3·5H2O溶于30ml的50％硝酸水溶液中混合而成，所述溶液B由2mM的NaI溶于另一份30ml的50％硝酸水溶液中混合而成，将溶液B缓慢滴加到溶液A中，持续搅拌，得到深红色BiOI溶液，向BiOI溶液中加入NaOH碱液调节pH为10，得到白色溶液。
8.根据权利要求1所述的一种Au纳米棒掺杂Bi4O5I2纳米光催化剂的制备方法，其特征在于，所述S5中，混合溶液转移至特氟隆反应釜中，特氟隆反应釜升温至120-180℃，恒温反应6-24h，生成沉淀、干燥、分离得到沉淀粉末。
9.根据权利要求1所述的一种Au纳米棒掺杂Bi4O5I2纳米光催化剂的制备方法，其特征在于，所述S5中，沉淀粉末放入管式炉中，在管式炉氮气气氛条件下，管式炉升温至300-400℃，并对沉淀粉末煅烧3-4h，管式炉的升温速率为10℃/min。
10.一种Au纳米棒掺杂Bi4O5I2纳米光催化剂，其特征在于，所述Au纳米棒掺杂Bi4O5I2纳米光催化剂包括如权利要求1-9所述的Au纳米棒掺杂Bi4O5I2纳米光催化剂的制备方法所制备出的产品。
...【技术特征摘要】
1.一种au纳米棒掺杂bi4o5i2纳米光催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种au纳米棒掺杂bi4o5i2纳米光催化剂的制备方法，其特征在于，所述s1中，au纳米棒种子的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种au纳米棒掺杂bi4o5i2纳米光催化剂的制备方法，其特征在于，所述s11中，氯金酸溶液的提取量为1.1ml，所述十六烷基三甲基溴化铵溶液量为10ml，所述s12中0.01mm硼氢化钠冰水溶液的加入量为0.6ml。
4.根据权利要求1所述的一种au纳米棒掺杂bi4o5i2纳米光催化剂的制备方法，其特征在于，所述s2中，十六烷基三甲基溴化铵溶液加入到氯金酸溶液中的具体剂量为取5ml的0.2m十六烷基三甲基溴化铵溶液加入到2ml的1g/l氯金酸溶液中，再将80μl的0.01m硝酸银溶液和70μl的0.1m维生素c溶液加入到上述混合液中，将s1制备好的60μl深紫色的au纳米棒种子溶液加入混合液中。
5.根据权利要求1所述的一种au纳米棒掺杂bi4o5i2纳米光催化剂的制备方法，其特征在于，所述s2中，混合溶液在30℃下需保持静止状态10-24h，反应后经去离子水多次离心清洗除去十六烷基三甲基溴化铵，得到紫红色的au纳米棒。
6.根据权利要求1所述的一种au纳米...
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