[发明专利]Bi2

说明书

本发明公开了一种Bi₂WO₆/质子化g‑C₃N₄纳米片异质结光催化剂，包括Bi₂WO₆纳米片和质子化g‑C₃N₄纳米片，其中Bi₂WO₆/质子化g‑C₃N₄纳米片异质结光催化剂中质子化g‑C₃N₄的质量比为10wt％‑90wt％，Bi₂WO₆质量比为90wt％‑10wt％。其中两种组成材料面对面堆积形成异质结，通过静电作用紧密结合，促进其形成稳定的结构以及高效的电子转移，具有良好的光催化活性。本发明进一步涉及所述催化剂的制备方法和用途。

技术领域

本发明属于材料领域，涉及一种高效复合光催化材料，尤其是可见光响应的纳米片异质结光催化剂，并进一步涉及其制备方法，以及在太阳光条件下对环境雌激素的有效降解中的应用。

背景技术

内分泌干扰物(Endocrine Disruoting Chemicals,EDCs)通常指能够干扰生物体内自然激素的正常合成、释放与代谢的过程，并对内分泌系统产生增强或抑制的效果，借此影响其维持机体生育与行为稳定性和调节作用的外源性化学物质。EDCs具有浓度低、毒性大、难降解、易蓄积等特点，研究表明，即使在极低浓度下，EDCs也会产生显著影响，可引起不孕不育症、性早熟、注意缺陷障碍、肥胖、糖尿病、免疫功能损伤、先天崎形等疾病。因此，如何安全有效地去除环境中的内分泌干扰物成了一个全球性问题。光催化技术可以利用光能将污染物彻底矿化分解，然而在如何提高可见光利用率以及光生载流子的迁移与分离效率等关键问题上仍有待突破，发展和应用光催化技术的关键在于高效光催化剂的开发。

Bi₂WO₆由于其独特的结构，较高的化学稳定性，良好的可见光响应和高效的有机物降解能力而被广泛应用，然而在实际应用中还是受到较低的量子产率和可见光吸收利用率的制约，构建异质结光催化体系可以有效提高光催化性能。石墨相的非金属半导体g-C₃N₄由于其优越的可见光响应性能引起广泛关注，g-C₃N₄的禁带宽度约为2.7eV。单一的g-C₃N₄由于量子产率不高表现出较低的光催化活性。构建异质结的复合半导体可有效抑制光生载流子的复合，促进光催化降解效率。

CN112295558A公开了一种Bi缺陷Bi₂WO₆可见光催化剂的制备方法和应用，其中首先利用水热法制备出Bi₂WO₆催化剂；再利用H₂SO₄腐蚀制备出Bi缺陷Bi₂WO₆，通过调整H₂SO₄浓度，提高催化效率。该方法需要使用具有腐蚀性的H₂SO₄，设备材质要求严格，不利于产业化应用，并且单一的Bi₂WO₆仍存在光生载流子复合率高的问题。

CN111974428A公开了一种Bi₂O₂CO₃-Bi₂WO₆复合光催化剂制备方法。但是该方法需要进行高压反应，对设备要求高，具有一定危险性。