一種紅外光響應(yīng)的BiOBr/BiOCl光催化材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及光催化劑的無機合成領(lǐng)域，一種紅外光響應(yīng)的B1Br/B1Cl光催化材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境問題已經(jīng)成為人類所面臨的重大問題。如何高效、綠色地解決水污染問題成為目前的研究熱點。其中，以二氧化鈦為代表的半導(dǎo)體材料具有光催化活性高、穩(wěn)定性好、成本低等優(yōu)點，成為光催化領(lǐng)域的研究熱點，可廣泛應(yīng)用于污水處理和空氣凈化。但是，這些材料由于禁帶寬度大(>3.0 eV)，只有利用太陽光中的紫外光;而紫外光大約只占太陽光總能量4%，大部分的太陽光能量都分布在可見光區(qū)(約48%)和近紅外光區(qū)(約44%)，所以將光催化材料的響應(yīng)波長擴散至紅外樂隊的范圍是目前光催化研究領(lǐng)域的熱點之一，也是其走向?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵。
[0003]目前，報道的用各種方法，如離子摻雜、貴金屬沉積、染料敏化等，修飾和改性的二氧化鈦的吸收波長已經(jīng)達到了500 nm左右;但仍不能將響應(yīng)波長擴散至紅外光區(qū)域。為了獲得紅外光響應(yīng)的光催化材料，最多的做法是將稀土摻雜的具有上轉(zhuǎn)換性能的材料與可見光響應(yīng)的光催化材料復(fù)合得到，即利用上轉(zhuǎn)換性能的材料，把紅外光轉(zhuǎn)換為短波長的可見光，進一步得到的可見光再激發(fā)與之復(fù)合的可見光響應(yīng)的光催化材料，從而實現(xiàn)紅外光催化的目的。如，上海交通大學(xué)朱南文等在中國發(fā)明專利(ZL201310044148.0)中描述的了一種Yb3+-Er3+-Tm3+摻雜CaF2基質(zhì)負載Cr3+-Bi2WO6上轉(zhuǎn)換光催化材料的制備方法，復(fù)合材料中Yb3+-Er3+-Tm3+摻雜CaF2為上轉(zhuǎn)換材料，而Cr3+-Bi2WO6為可見光響應(yīng)的光催化材料。中國發(fā)明專利(ZL201010586791.2)也報導(dǎo)了公開了一種上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料改性的光催化劑及其制備方法，制得的該上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料改性的光催化劑是由上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料與納米T12復(fù)合而成，T12均勻吸附在上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的表面和孔道內(nèi)。
[0004]但是，這些方法需要用到貴重的稀土元素，導(dǎo)致材料成本高；另外，這些制備方法所需時間長，操作復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有問題，本發(fā)明提供了一種可以快速、簡單地制備出一種紅外光響應(yīng)的B1Br/B1Cl光催化材料。該方法制得的復(fù)合材料，具有優(yōu)異的紅外光光催化性能。本發(fā)明提供了一種紅外光響應(yīng)的B1Br/B1Cl光催化材料的制備方法。該方法沒有用到稀土原料，成本低;并且該方法過程簡單，易于操作，可用于大批量生產(chǎn);該方法制得的復(fù)合材料，具有優(yōu)異的紅外光光催化性能，在污水處理和有機物富集等領(lǐng)域有著廣闊應(yīng)用前景。
[0006]為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案:
一種紅外光響應(yīng)的B1Br/B1Cl光催化材料的制備方法，步驟是:將B1Br粉體分散于鹽酸溶液中攪拌，經(jīng)離心分離、洗滌、干燥，即得紅外光響應(yīng)的B1Br/B1Cl光催化材料。
[0007]所述的制備方法，優(yōu)選的在于，B1Br的濃度為25 g/L，鹽酸溶液濃度為0.03-0.08mol/L0
[0008]所述的制備方法，優(yōu)選的在于，攪拌時間為1-5小時(優(yōu)選的，攪拌時間為2-4小時)。
[0009]所述的制備方法，優(yōu)選的在于，步驟(3)將I克B1Br粉體分散于40 mL濃度為0.03-
0.08 mol/L的鹽酸溶液中，攪拌1-5小時后，經(jīng)離心分離、洗滌、干燥，即可得紅外光響應(yīng)的B1Br/B1Cl光催化材料。
[0010]所述的制備方法，優(yōu)選的在于，在步驟(3)中，加入稀HCl后，HCl會與B1Br在表面上發(fā)生反應(yīng)，在表面上原位生成一層B1Cl;即所得到的B1Br/B1Cl紅外光響應(yīng)的光催化材料中，所生成的B1Cl是附著于B1Br表面。
[0011]本發(fā)明提供的一種紅外光響應(yīng)的Bi OBr/B i OCI光催化材料的制備方法，其步驟如下:將I克B1Br粉體分散于40 mL濃度為0.03-0.08 mo VL的鹽酸溶液中，攪拌1_5小時后，經(jīng)離心分離、洗滌、干燥，即可得紅外光響應(yīng)的B1Br/B1Cl光催化材料。該制備方法簡單，制得的復(fù)合材料具有優(yōu)異的紅外光催化性能。
[0012]本發(fā)明具有如下有益效果:
(1)該方法沒有用到稀土原料，成本低;并且該方法過程簡單，易于操作，可用于大批量生產(chǎn)；
(2)該方法制得的復(fù)合材料，具有優(yōu)異的紅外光光催化性能，在污水處理和有機物富集等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0013]圖1是實施例1制備的B1Br/B1Cl紅外光響應(yīng)的光催化材料的X射線衍射圖譜；
圖2是實施例1制備的純B1Br和B1Br/B1Cl光催化材料，在紅外燈照射下對羅丹明光催化效果圖。
【具體實施方式】
[0014]為了顯示本發(fā)明的實質(zhì)性特點和顯著進步，用下列非限定性實施例進一步說明實施方式及效果。
[0015]實施例1一種紅外光響應(yīng)的B1Br/B1Cl光催化材料的制備方法，包括如下步驟:將I克B1Br粉體分散于40 mL濃度為0.06 mol/L的鹽酸溶液中，攪拌3小時后，經(jīng)離心分離、洗滌、干燥，即可得紅外光響應(yīng)的B1Br/B1Cl光催化材料。
[0016]圖1是所得樣品的X射線衍射圖譜，可以看出樣品除了含有B1Br外，還含有少量的B1Cl，說明得到的確實是B1Br/B1Cl復(fù)合材料。由圖2可以看出，經(jīng)過180分鐘的紅外燈照射，純B1Br僅降解了6.2%的羅丹明，而B1Br/B1Cl復(fù)合材料降解率高達68.5%，說明B1Br/B1Cl復(fù)合材料具有優(yōu)異的紅外光催化性能。
[0017]實施例2—種紅外光響應(yīng)的B1Br/B1Cl光催化材料的制備方法，包括如下步驟:將I克B1Br粉體分散于40 mL濃度為0.08 mol/L的鹽酸溶液中，攪拌I小時后，經(jīng)離心分離、洗滌、干燥，即可得紅外光響應(yīng)的B1Br/B1Cl光催化材料。
[0018]實施例3—種紅外光響應(yīng)的B1Br/B1Cl光催化材料的制備方法，包括如下步驟:將I克B1Br粉體分散于40 mL濃度為0.03 mol/L的鹽酸溶液中，攪拌5小時后，經(jīng)離心分離、洗滌、干燥，即可得紅外光響應(yīng)的B1Br/B1Cl光催化材料。
[0019]當(dāng)然，本發(fā)明的上述實施例僅為說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的【具體實施方式】的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述舉例的基礎(chǔ)上還可以做其他不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以詳細舉例。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
[0020]該專利的研發(fā)受到國家自然科學(xué)基金項目(51303076)、山東省高等學(xué)?？萍加媱濏椖?J15LA10)和聊城大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃立項項目(CXCY2015029)的資助。
【主權(quán)項】
1.一種紅外光響應(yīng)的B1Br/B1Cl光催化材料的制備方法，其特征在于，將B1Br粉體分散于鹽酸溶液中攪拌，經(jīng)離心分離、洗滌、干燥，即得紅外光響應(yīng)的B1Br/B1Cl光催化材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，B1Br的濃度為25g/L，鹽酸溶液濃度為0.03-0.08 mol/Lo3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，攪拌時間為1-5小時(優(yōu)選的，攪拌時間為2-4小時)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種紅外光響應(yīng)的BiOBr/BiOCl光催化材料的制備方法，其步驟如下：將1克BiOBr粉體分散于40？mL濃度為0.03-0.08？mol/L的鹽酸溶液中，攪拌1-5小時后，經(jīng)離心分離、洗滌、干燥，即可得紅外光響應(yīng)的BiOBr/BiOCl光催化材料。該制備方法簡單，制得的復(fù)合材料具有優(yōu)異的紅外光催化性能。
【IPC分類】C02F101/38, C02F1/30, B01J27/10
【公開號】CN105664981
【申請?zhí)枴緾N201610101129
【發(fā)明人】蒲錫鵬, 呂冬冬, 張大鳳, 李紅, 馬惠彥
【申請人】聊城大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年2月25日