[发明专利]一种生物炭基光催化剂及制备方法、RhB敏化生物炭基光催化剂及制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种生物炭基光催化剂及制备方法、RhB敏化生物炭基光催化剂及制备方法和应用，属于光催化剂技术领域。本发明提供了AgI/BiOCl/BC，以生物炭为基底，在生物炭的表面负载BiOCl和AgI，在生物炭基底上负载BiOCl和可见光响应性优越的AgI，生物炭具有良好的吸附能力以及电子传输能力，BiOCl和AgI可以有效地分散负载至生物炭基底上，构成的异质结极大地提高了光催化剂的催化活性，且生物炭的利用在一定程度上实现了废弃的生物质的有效利用。相较于其他的光催化剂具有更高的光催化活性，在降解有机污染物方面效率更高，且对于多种污染物都有较好的降解效果，在抗菌方面也显示出优越的活性。

技术领域

本发明涉及光催化剂技术领域，尤其涉及一种生物炭基光催化剂及制备方法、RhB敏化生物炭基光催化剂及制备方法和应用。

背景技术

在光催化剂的发展和应用领域，TiO₂作为最先应用于光催化的半导体材料光学性能优异，目前已被广泛应用于工业催化体系。然而，TiO₂在光催化降解领域仍存有很多缺陷亟需解决，比如禁带宽度较大，仅对紫外光有响应，对太阳能难以达到高效利用等。此外，TiO₂对污染物的吸附性较差，其光生载流子寿命短，电子-空穴对容易发生复合，光催化效果差，导致其难以普遍应用于有机污染物的降解。

近年来，许多铋系化合物因其对可见光的高响应性引起了学者们的注意。其中，BiOCl凭借其较高的光催化活性、出色的稳定性及制备工艺简单等优点而被广泛研究，但光生载流子的较低的分离效率以及在水中易团聚等问题仍然限制了它的应用。因此学者们通过形貌调控、掺杂、构建异质结等一系列方法来抑制光生载流子的复合、扩大光催化剂的光吸收范围和能力，以便提升BiOCl的光催化活性。目前已有一些提高BiOCl光催化剂活性的制备方法，如通过制备WC/BiOCl异质结来提高BiOCl的光催化活性；制备绣球花状 Bi₂WO₆/BiOCl异质结光催化剂、利用水热法合成二维BiOCl/MoS₂异质结光催化剂、利用水热-光还原-煅烧法制备得到Ag@Ag₂O/BiOCl Z型光催化剂，但是这些光催化剂存在光催化降解污染物所需的时间较长，无法实现对有机污染物的高效、快速去除的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生物炭基光催化剂及制备方法、 RhB敏化生物炭基光催化剂及制备方法和应用。本发明的生物炭基光催化剂具有更高的光催化活性，在降解有机污染物方面效率更高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种生物炭基光催化剂，以生物炭为基底，在所述生物炭的表面负载BiOCl和AgI。

优选地，所述生物炭的质量为BiOCl质量的1～20％，所述AgI和BiOCl 的摩尔比为3:1～1:3。

优选地，所述生物炭的质量为BiOCl质量的10％，所述AgI和BiOCl的摩尔比为1:1。

本发明还提供了上述技术方案所述的生物炭基光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

将可溶性铋盐、生物炭和溶剂混合，得到悬浮液；

将可溶性盐酸盐和溶剂混合后，滴入所述悬浮液中，得到混合液；

将所述混合液进行微波辅助加热，得到BiOCl/BC；

将所述BiOCl/BC、可溶性银盐、无机碘化物和水混合进行沉淀反应，得到所述生物炭基光催化剂。

优选地，所述微波辅助加热的温度为140～180℃，保温时间为10～60min。

优选地，由室温升温至所述微波辅助加热的温度的时间为10min。