[发明专利]一种钛酸铋钠/石墨相氮化碳异质结压电光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种钛酸铋钠/石墨相氮化碳异质结压电光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)合成g-C₃N₄光催化剂

1.1)将尿素作为前驱体，以5±1℃/min的升温速率升温至520～550℃，保温2～4h，冷却至室温，得到块状产物；

1.2)将步骤1.1)得到的块状产物研磨成粉末，得到比表面积为50-100m²/g的g-C₃N₄光催化剂；

2)制备钛酸铋钠/石墨相氮化碳异质结压电光催化剂

将步骤1)得到的g-C₃N₄光催化剂与钛酸铋钠纳米颗粒混合均匀，以5±1℃/min的升温速率升温至380～420℃，保温2～4h，冷却至室温，得到钛酸铋钠/石墨相氮化碳异质结压电光催化剂。

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，

步骤2)中，所述g-C₃N₄光催化剂与钛酸铋钠纳米颗粒的质量比为1∶0.02～0.1。

3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于：

步骤2)使用的钛酸铋钠纳米颗粒制备方法包括以下步骤：

S1将钛酸四正丁脂，五水硝酸铋和氢氧化钠分散在去离子水中，室温搅拌得到混合溶液；

S2对步骤S1得到的混合溶液进行热处理，以3±1℃/min的升温速率升温至160～200℃，保温12～24h，得到反应产物；

S3将步骤S2得到的反应产物清洗、离心后，收集沉淀；

S4将步骤S3得到的沉淀烘干后，得到钛酸铋钠纳米颗粒。

4.根据权利要求1-3任一所述制备方法，其特征在于，步骤1)具体为：

1.1)将尿素作为前驱体，置于加盖的坩埚中，在马弗炉中以5±1℃/min的升温速率升温至520～550℃，保温2～4h，冷却至室温，得到块状产物；

1.2)用研钵将步骤1.1)得到的块状产物研磨成无颗粒感的粉末，得到比表面积为50-100m²/g的g-C₃N₄光催化剂。

5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤2)具体为：

采用研钵将g-C₃N₄光催化剂与钛酸铋钠纳米颗粒混合均匀，置于加盖的坩埚中，在马弗炉中以5±1℃/min的升温速率升温至380～420℃，保温2～4h，冷却至室温，得到钛酸铋钠/石墨相氮化碳异质结压电光催化剂。

6.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于：

步骤2)使用的钛酸铋钠纳米颗粒制备方法具体为：

S1将钛酸四正丁脂，五水硝酸铋和氢氧化钠分散在去离子水中，室温搅拌2h，得到混合溶液；

S2将步骤S1得到的混合溶液倒入特氟龙内衬中，将特氟龙内衬放入配套的不锈钢外衬中，整体置于井式炉中，以3±1℃/min的升温速率升温至160～200℃，保温12～24h，得到反应产物；

S3将步骤S2得到的反应产物用去离子水和无水乙醇各清洗3遍，在10000r/min的转速下离心5±1min，收集沉淀；

S4将步骤S3得到的沉淀置于烘箱中在80±5℃下干燥12±2h，得到钛酸铋钠纳米颗粒。

7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于：

S1中，钛酸四正丁脂，五水硝酸铋、氢氧化钠和去离子水的质量比为5.6∶3.88∶14.4∶80。

8.一种钛酸铋钠/石墨相氮化碳异质结压电光催化剂，其特征在于：采用权利要求1～7任一制备方法获得。

9.根据权利要求8所述钛酸铋钠/石墨相氮化碳异质结压电光催化剂，其特征在于：在450-500nm范围内对可见光响应。