[发明专利]异质结光催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种异质结光催化剂的制备方法，包括如下依次工艺步骤：S1：将硝酸铋逐渐加入硝酸中，加入的过程中搅拌，然后加入聚乙烯吡咯烷酮；S2：再加入氢氧化钠溶液，将溶液加入反应釜中加热4小时，反应釜反应温度为100℃；S3：冷却至室温后先将反应釜内胆壁上的粘附物取下，再用水以及乙醇依次清洗三次后60℃下干燥20小时后得到Bi₂O₃粉末；S4：在碳酸钠水溶液中加入柠檬酸铋并搅拌，在混合溶液中加入前述Bi2O3粉末，然后将混合溶液加入反应釜中，逐渐升温至160℃后保持24小时，升温时间为240min；S5：冷却至室温后先将反应釜内胆壁上的粘附物取下，再用水以及乙醇依次清洗三次后60℃下干燥20小时后得到Bi₂O₃/(BiO)₂CO₃粉末。本发明能显著增强光催化去除NO的性能。

技术领域

本发明涉及异质结光催化剂的制备方法。

背景技术

大气中的氮氧化物(包括NO和NO₂)是二次气溶胶形成的重要前体物之一，是雾霾形成的主要成分。纳米光催化是近年发展起来的一门新兴交叉学科，凭借其绿色、高效、低能耗等特点，在环境治理领域展现出广阔的应用前景，尤其为低浓度环境大气污染物深度治理开拓了新思路。与传统单相催化材料的固有能带结构相比，构建异质结催化材料不仅能调控材料的光照吸收阈值，还可以通过调控能带结构实现光生载流子的快速分离，降低电子空穴的复合程度，提高光催化降解污染物的效率。此外，在光催化降解污染物的反应过程中，异质结的界面结构特性决定了界面上载流子的转移与传输方向、污染物的吸附特性和活性基团的反应活性等。但如何充分利用异质结提高催化材料的催化性能是目前亟待解决的一个难题。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供异质结光催化剂的制备方法，设计合成了具有氧空位的纳米异质结构Bi₂O₃/(BiO)₂CO₃复合材料，通过氧空位和异质结的协同作用，促进太阳光的转化和电荷转移，显著增强光催化去除NO的性能。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种异质结光催化剂的制备方法，包括如下依次工艺步骤：

S1：将硝酸铋逐渐加入硝酸中，加入的过程中搅拌，然后加入聚乙烯吡咯烷酮；

S2：再加入氢氧化钠溶液，将溶液加入反应釜中加热4小时，反应釜反应温度为100℃；

S3：冷却至室温后先将反应釜内胆壁上的粘附物取下，再用水以及乙醇依次清洗三次后60℃下干燥20小时后得到Bi₂O₃粉末；

S4：在碳酸钠水溶液中加入柠檬酸铋并搅拌，在混合溶液中加入前述Bi₂O₃粉末，然后将混合溶液加入反应釜中，逐渐升温至160℃后保持24小时，升温时间为240min；

S5：冷却至室温后先将反应釜内胆壁上的粘附物取下，再用水以及乙醇依次清洗三次后60℃下干燥20小时后得到Bi₂O₃/(BiO)₂CO₃粉末。