[发明专利]Bi19

说明书

本发明公开了一种Bi₁₉S₂₇I₃纳米光催化剂的制备方法及应用，制备方法包括以下步骤：(1)将二乙二醇、三氯化铋、硫脲和碘化钠置于圆底烧瓶中形成悬浊液；(2)将步骤(1)中的悬浊液磁力搅拌30min～60min，然后加热至回流温度并保持温度恒定，反应生成黑色沉淀；(3)反应结束后，采用乙醇和去离子水洗涤步骤(2)中制备的黑色沉淀，然后在烘箱内70℃的恒温条件下干燥，制得Bi₁₉S₂₇I₃纳米光催化剂。本发明的优点在于制备工艺简单、操作灵活、产率较高和生产过程安全等，适用于工业化生产，且所制备的Bi₁₉S₂₇I₃纳米光催化剂在近红外光照条件下可以有效去除水中六价铬离子。

技术领域

本发明涉及含重金属铬废水处理新材料技术领域，具体地指Bi₁₉S₂₇I₃纳米光催化剂的制备方法及应用。

背景技术

随着工业化的持续发展，工业废水中重金属离子大量产生。其中，六价铬离子经常存在于金属加工、石油冶炼、皮革加工、油漆制备等行业产生的废水中，具有致癌和致畸的作用，威胁着人类健康和生态环境平衡。传统的铬离子废水处理技术如离子交换和吸附等具有处理周期长、费用高、污泥产生量大、容易导致二次污染等缺点。因此，开发绿色环保高效且低成本的废水处理技术受到科研者的广泛关注。光催化技术可以利用光能和半导体材料在常温和常压条件下直接还原重金属六价铬离子，具有能耗低、操作简单等优点，但其效率还有待于进一步提高。目前已报道的大部分光催化剂无法有效近红外光来还原六价铬，因此开发新型高效的近红外光响应的光催化剂用于六价铬去除具有重要的理论和现实意义。含Bi的V-Ⅵ-Ⅶ族三元化合物如BiOCl，BiSI，Bi₁₉S₂₇I₃具有优异的光电效应、压电性和铁电性，在光电领域备受关注。其中，Bi₁₉S₂₇I₃为窄带隙半导体，对近红外光具有良好的吸收性能(Chemical Science,2015,6,4615-4622)，但其相关光催化性能研究还较少。因此，开展Bi₁₉S₂₇I₃纳米光催化剂的制备及其应用不仅丰富了新型近红外响应光催化剂的理论研究，而且为重金属废水的治理提供了参考价值。

公开号为CN112647132A的中国发明专利公开了一种单晶(Bi₁₉S₂₇I₃)_0.6667纳米棒及其制备方法和应用，采用五水合硝酸铋、聚乙烯吡咯烷酮、碘化钾、硫代乙酰胺、甘露醇在140℃-180℃进行水热反应。该方法中所用原料缺陷为：使用了表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮，它不易被去除，易残留于所合成材料的表面，导致材料催化活性降低；水热法的缺陷为该方法属于高温高压反应，一般需要在体型较大设备烘箱内工作，而且存在潜在的原料泄露、爆炸等风险。

因此，需要开发出一种操作简单、安全和便于大批量生产的Bi₁₉S₂₇I₃纳米光催化剂制备方法，制得的光催化剂具有良好光催化活性，能快速还原废水中六价铬为三价铬。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种操作简单、安全和便于大批量生产的Bi₁₉S₂₇I₃纳米光催化剂制备方法，制得的光催化剂具有良好光催化活性，能快速还原废水中六价铬为三价铬。

本发明的技术方案为：一种Bi₁₉S₂₇I₃纳米光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：