[发明专利]海泡石负载三氧化二铋的光催化剂的制备方法

说明书

本发明属于光催化剂的制备领域，具体涉及一种海泡石负载三氧化二铋的光催化剂的制备方法。

背景技术

随着社会的发展， 印染工业排放的废水越来越多，对环境的污染日益严峻。印染废水种类繁多、色度大、毒性强、难降解，对人和生物体有致畸、致癌和致突变性的危害，是造成水体污染的主要来源之一。传统的废水处理方法有吸附法、电化学法、化学混凝法等。这些方法存在处理周期长、清除不彻底且易造成二次污染等问题。半导体光催化材料能够在可见光下有效地降解印染废水， 并且具有降解速度快、操作简单及无二次污染等特点，弥补了传统处理方法的不足，应用前景极为广阔。

三氧化二铋Bi₂O₃ 作为半导体光催化材料之一，禁带宽度较窄，能够有效利用太阳光，近年来被广泛研究。然而，纯Bi₂O₃粉末在其粒径较小时，存在易聚集、回收困难等问题，而将Bi₂O₃负载到载体表面，能够有效解决其分散问题，并在一定程度上改善其回收情况，但是，重复利用率差，实用成本高。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种海泡石负载三氧化二铋的光催化剂的制备方法。

海泡石负载三氧化二铋的光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照料液比（1-3）：30，将海泡石加入到水中，搅拌2h，离心分离后，将海泡石烘干干燥，得到海泡石粉末；

（2）将Bi（NO₃）₃·5H₂O溶解到体积分数为5%的硝酸溶液中，然后加入步骤（1）得到的海泡石粉末，在搅拌的条件下，再加入质量浓度为10g/L的氢氧化钠溶液，反应2-4h；

（3）超声分散40min；

（4）离心分离，将得到的固体用去离子水洗涤3次，然后烘干干燥，再在马弗炉中焙烧，即可得到海泡石负载三氧化二铋的光催化剂。

优选地，步骤（1）中，烘干干燥的条件为：先在80-100℃下干燥3h，然后在105-110℃下干燥4h。

优选地，步骤（2）中，Bi（NO₃）₃·5H₂O、硝酸溶液、海泡石粉末、氢氧化钠溶液的添加比例为1g：100mL：9g：500mL。

优选地，步骤（3）中，超声分散的条件为超声功率300W、超声频率45Hz。

优选地，步骤（4）中，烘干干燥的条件为在105℃下烘干4h。

优选地，步骤（4）中，焙烧的条件为：在400-500℃下焙烧8-10h。

本发明的优点：

本发明以海泡石为载体，利用化学沉淀法制备负载型Bi₂O₃光催化材料，光催化活性高、重复利用率高，当孔雀石绿溶液的初始质量浓度为50mg/L，初始pH=7，光催化剂投加量为1.0g/L时，在可见光下照射30min，孔雀石绿的降解率高达98.7%,；在重复利用5次之后，仍然具有较高的催化活性。

具体实施方式

实施例1

海泡石负载三氧化二铋的光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照料液比1：30，将海泡石加入到水中，搅拌2h，离心分离后，将海泡石烘干干燥，得到海泡石粉末；其中，烘干干燥的条件为：先在80℃下干燥3h，然后在105℃下干燥4h；

（2）将Bi（NO₃）₃·5H₂O溶解到体积分数为5%的硝酸溶液中，然后加入步骤（1）得到的海泡石粉末，在搅拌的条件下，再加入质量浓度为10g/L的氢氧化钠溶液，反应2-4h；其中，Bi（NO₃）₃·5H₂O、硝酸溶液、海泡石粉末、氢氧化钠溶液的添加比例为1g：100mL：9g：500mL；

（3）在超声功率300W、超声频率45Hz的条件下超声分散40min；

（4）离心分离，将得到的固体用去离子水洗涤3次，然后在105℃下烘干干燥4h，再在马弗炉中在400℃下焙烧10h焙烧，即可得到海泡石负载三氧化二铋的光催化剂。

实施例2

海泡石负载三氧化二铋的光催化剂的制备方法，包括以下步骤：