[发明专利]一种降解NOx

说明书

本发明公开了一种降解NO_x的Bi/CeO₂复合光催化剂及其制备方法，属于光催化技术领域，其复合光催化剂是由Bi颗粒负载在CeO₂纳米片上而形成的纳米花球状结构，所形成的纳米花球的直径为1～4μm，可见光吸收带边约在510nm左右；其方法步骤具体包括：(1)制备CeO₂粉体；(2)将CeO₂溶于乙二醇，制备Bi/CeO₂复合光催化剂，该复合光催化剂可以用于降解空气中NO_x。本发明的复合光催化剂具有稳定性好、光生电子分离效率高、催化活性好的特点。

技术领域

本发明属于光催化技术领域，具体涉及一种适于降解NO_x的Bi/CeO₂的纳米花状球复合光催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

当今社会，经济飞速发展，但是不可避免的是我们将遭受环境污染，这不仅严重阻碍了经济继续飞速发展，更给整个生物界造成了巨大的威胁。气体污染(CO、NO、NO₂等)造成的光化学烟雾，化石燃料等不可再生能源不断消耗等，都将使我们面临重重挑战，最重要的是人类将面临更多的健康危机。近年来，采用绿色光催化技术去除低浓度NOx的研究越来越受到重视。 TiO₂,CeO₂,BiOX等半导体光催化剂往往受到各方面的限制，如：光吸收范围窄，载流子分离和转移效率低、导电性差，氧化能力弱等缺点。目前，需要寻找一种环境友好型光催化剂来高效去除空气中的NOx。

虽然这些传统的光催化剂存在许多缺点，但是他们比表面积高，无毒害，原料丰富且价廉且仍然是研究的重点。为了将这些材料更广泛的投入到应用当中控制形貌，构建异质结，调节价带导带位置，离子掺杂，引入高导电材料，引入可见光吸收较强的材料，等离子金属表面修饰等。就CeO₂本身稳定性较差，带隙接近TiO₂，光生电子分离效率低，这些极大地限制了它的应用。

发明内容

为了解决现有的CeO₂所存在的稳定性差、光生电子分离效率低、催化活性差的问题，本发明提供了一种降解NO_x的Bi/CeO₂复合光催化剂。

同时，本发明还提供了上述降解NO_x的Bi/CeO₂复合光催化剂的制备方法及其在降解NO_x方面的应用。

本发明所采用的技术方案是：

1、一种降解NO_x的Bi/CeO₂复合光催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将葡萄糖、丙烯酰胺和、硝酸铈溶于去离子水中，搅拌，逐滴加入氨水将pH调至10，在160～200℃高压水热釜水热反应70～80h，待水热反应釜的温度冷却至室温，用去离子水和无水乙醇将反应产物清洗多次，放入烘箱充分干燥，得到CeO₂的粉体；

(2)将CeO₂溶于乙二醇中，按照摩尔比为CeO₂：Bi＝6～20:1的比例称取Bi(HNO₃)·5H₂O加入以上溶液充分搅拌，随后转移至高压水热釜在150～200℃反应10～14h，待反应结束并自然降温，用去离子水和无水乙醇将反应产物清洗多次，放入烘箱充分干燥，得到Bi/CeO₂复合光催化剂。

进一步限定，所述步骤(1)中将葡萄糖、丙烯酰胺和、硝酸铈的摩尔比为：1～3:2～5:1。

进一步限定，所述步骤(1)中将葡萄糖、丙烯酰胺和、硝酸铈的摩尔比为：2:3:1。