[发明专利]一种碘氧化铋/氮掺石墨烯复合光催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种BiOI/N掺石墨烯复合光催化剂的制备方法，主要包括以下步骤：第一步）制备氧化石墨烯胶体悬浊液，与尿素混合搅拌，烘干后高真空热还原得到N掺石墨烯；第二步）将N掺石墨烯超声分散在碘化钾的乙二醇溶液中，并与无水合硝酸铋的乙二醇溶液混合搅拌；第三步）将上述混合液转移到聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，水热反应，得到的固体产物，对该固体产物进行多次离心，洗涤，干燥。本发明制备出的BiOI/N掺石墨烯复合光催化剂包含呈花状颗粒的碘氧化铋以及包裹碘氧化铋颗粒的氮掺石墨烯，且在其界面形成p‑n异质结。本发明制得的催化剂光催化降解有机污染物领域具有较优秀的性能，在光催化处理污水领域有潜在的应用价值。

主权项

1.一种碘氧化铋/氮掺石墨烯复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤一）：以石墨粉为原料，通过休谟法制备氧化石墨烯，氧化石墨烯经去离子水、乙醇多次抽滤洗涤后，以去离子水为溶剂获得氧化石墨烯悬浮液；然后，将氧化石墨烯悬浮液与尿素混合搅拌12小时以上，其中氧化石墨烯与尿素质量比0.1：1；之后烘干、研磨得到氧化石墨烯和尿素的混合固体粉末；将上述混合固体粉末在真空环境下900‑1100℃退火处理，得到氮掺石墨烯；步骤二）：首先，将所述步骤一）得到的氮掺石墨烯加入碘化钾的乙二醇溶液中，超声分散得到第一溶液；将五水合硝酸铋溶解于乙二醇得到第二溶液；其中氮掺石墨烯与五水合硝酸铋的质量比为0.006～0.041:1，碘化钾与五水合硝酸铋的物质的量比为1:1；然后，将所述第一溶液、第二溶液混合，并搅拌，得到混合溶液；步骤三）：首先，将步骤二）制得的混合溶液加入高压反应釜中，140～180℃反应8～15h；此过程中，在水热反应条件下，同时完成碘氧化铋的结晶以及氮掺石墨烯与碘氧化铋的复合，得到碘氧化铋与氮掺石墨烯的复合固体产物；然后，将水热反应后的固体产物分散在去离子水中，离心后再分散在乙醇中再次离心，洗涤数次后，干燥，得到碘氧化铋/氮掺石墨烯复合光催化剂。