[发明专利]一种薄片状TPP/Bi2

说明书

本发明属于功能有机‑无机杂化复合光催化材料领域，涉及一种薄片状TPP/Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法；步骤为：将硝酸铋溶解于去离子水中，在搅拌的条件下加入硝酸铋和CTAB，搅拌后进行水热反应，结束后冷却至室温，经过滤、洗涤、干燥得到Bi₂WO₆单体，分散于乙二醇中，得到溶液B；另将TPP溶于乙二醇中，滴入溶液B中搅拌后进行水热反应，反应后冷却至室温，经过滤、洗涤、干燥得到薄片状TPP/Bi₂WO₆复合光催化剂；本发明采用水热法制备，乙醇溶解，过程简便，绿色环保；在可见光激发下，TPP/Bi₂WO₆复合光催化剂具有比Bi₂WO₆单体更优异的光催化降解性能，在抗生素水污染处理方面具有应用潜能。

技术领域

本发明属于功能有机-无机杂化复合光催化材料领域，具体涉及一种薄片状TPP/Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法。

背景技术

抗生素引起的环境污染问题已受到人们广泛的关注，主要是抗生素难以被生物降解，直接排入水体对整个生态系统产生了严重的威胁。光催化技术具有绿色、有效、经济、环境友好等优点，可替代传统的水污染处理方法用于降解水中的污染物。

钨酸铋(Bi₂WO₆)具有良好的光稳定性，无毒无污染，是理想的绿色半导体光催化剂。Bi₂WO₆的带隙约为2.7eV，而可见光的能量范围一般为1.64eV至3.19eV，所以Bi₂WO₆可在可见光的激发下实现光生电子-空穴对的分离，解决了传统光催化剂只能响应仅占太阳光总能量5％的紫外光的问题，大大提升了可见光的利用率。但是，Bi₂WO₆中光生电子-空穴对复合率较高，导致具有氧化还原性质的活性自由基的产出较少，从而催化降解抗生素污染物的活性不高，这是阻碍Bi₂WO₆能够应用于实际水污染处理的关键问题之一。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种薄片状TPP/Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法。利用有机化合物四苯基卟啉(TPP)杂化无机半导体Bi₂WO₆，改善Bi₂WO₆的光催化性能从而使其在光催化降解污染物领域可以得到有效应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种薄片状TPP/Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法，包含下列步骤：

(1)将硝酸铋(Bi(NO₃)₃·5H₂O)溶解于一定量的去离子水中，在搅拌的条件下加入钨酸钠(Na₂WO₄·2H₂O)和十六烷基溴化铵(CTAB)，充分搅拌一定时间后，将均匀混合的溶液转移至高压反应釜中，在一定的温度下进行水热反应后自然冷却至室温，过滤后的固体产物用乙醇和水交替洗涤，放入真空干燥箱干燥，得到Bi₂WO₆单体；

(2)将步骤(1)中所制得的Bi₂WO₆单体均匀分散在乙二醇A中形成溶液B；然后将TPP溶解于乙二醇C中形成溶液D，将溶液D超声一定时间后搅拌均匀，滴加到溶液B中形成溶液E；将混合溶液E搅拌一定时间后转移到高压反应釜中，在一定的温度下进行水热反应后自然冷却至室温，过滤后用乙醇和水交替洗涤，然后放入真空干燥箱干燥，得到薄片状TPP/Bi₂WO₆复合光催化剂。