[发明专利]高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO2纳米异质结光催化剂及其制备方法

摘要

本发明属于TiO₂基光催化剂技术领域，具体涉及一种高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂及其制备方法，采用水热-溶剂热反应可以合成粒径及形貌可控的具有可见光响应能力的Bi离子掺杂的TiO₂，从而拓展了光催化剂的光谱响应范围；通过表面光化学沉积贵金属得到的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂与普通的TiO₂相比可以进一步分离光生电子与空穴，进一步提高产品的光催化效率，能在短时间内高效降解有机污染物；采用本技术所得产品具有非常高的可见光催化活性，部分产品在可见光下降解有机污染物的光催化效率高于国际标准品P25在紫外光下的光催化效率；简便易行、无污染、实用性强，产品应用范围广。

主权项

高效可见光响应的贵金属‑Bi‑TiO₂纳米异质结光催化剂，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：1)将钛酸丁酯按体积比1∶1～1∶10溶于无水乙醇中，搅拌得溶液A；2)将硝酸铋按铋与钛物质的量比n_Bi/(n_Ti+n_Bi)＝2％～15％溶于稀硝酸溶液，得澄清溶液B；3)强力搅拌下，将溶液B逐滴滴加到溶液A中得Bi/Ti混合溶胶；4)将上述溶胶转移至水热反应釜中，120～180℃下水热反应4～24h，冷却至室温，所得产品固液分离后60～85℃真空烘干2～10h，研细后于400～650℃下焙烧2～8h，得铋掺杂的二氧化钛Bi‑TiO₂，记为X％Bi‑TiO₂；5)将步骤4)制得的Bi‑TiO₂分散于一定浓度的贵金属溶液中得混合溶液，使混合溶液中贵金属质量与Bi‑TiO₂的质量比达0.1％～2.0％，将上述混合液避光搅拌30min，加入甲醇，打开氙灯光源，磁力搅拌下照射1～10h进行光沉积实验，反应结束，收集固体样品，分别以乙醇和去离子水洗涤3次以上，60～85℃真空烘干即可得贵金属表面沉积的Bi‑TiO₂，记为m％贵金属‑X％Bi‑TiO₂。