Bi24Ga2O39光催化剂的制备方法及应用与流程

本发明属于有机染料废水处理新材料技术领域，具体涉及bi24ga2o39光催化剂的制备方法及应用。

背景技术：

水体中有机物染料主要来自造纸和印染等产业，它不仅影响水体的色度，而且使水体的化学需氧量大幅度升高，导致水体的净化能力受到严重影响。染料废水具有成分复杂、有色度高、存在生物毒性等特点，用传统的吸附、分离、生物处理等方法处理有机废水却有周期长、处理成本高、治理难度大等缺点。因此，采用绿色、高效、低成本的高级氧化技术处理有机印染废水具有良好的应用前景。光催化技术因其反应条件温和、无选择性和高效性在水处理领域受到特别重视。光催化剂的活性是直接影响其实际应用的关键因素，大量的光催化剂如tio2、bi2wo6、bivo4、bioi、biocl、bi2o2co3等被广泛报道。其中，bi系光催化材料因其独特的能带结构、层状结构和可见光吸收性能而成为光催化领域的研究热点。bi24ga2o39是一种软铋矿结构材料，在光学和电学等领域有着良好的应用前景。近年，研究表明bi24ga2o39还具有良好的光催化性能。lin等人采用高温固相法制备了bi24ga2o39且其在紫外或可见光条件下对甲基蓝染料具有良好的光催化降解效果（lin,etal.scriptamaterialia,2007,56,189-192）。meng等人采用水热法制备了暴露不同晶面的四面体和立方体形状的bi24ga2o39，实验结果表明立方体状的bi24ga2o39比四面体状的bi24ga2o39具有更好的光催化性能（meng,etal.chemicalengineeringjournal,2017,314,249-256）。bi24ga2o39的制备方法中固相法制备存在工艺时间较长、费用高、纯度不够、高颗粒尺寸大和催化性能不够好等缺点；而水热法虽然可以获取纯度高和晶形好的颗粒，但对设备要求较高，反应条件苛刻。目前，关于溶胶-凝胶法制备bi24ga2o39的研究还未见报道。因此，开发低成本、高效的bi24ga2o39制备方法不仅丰富了软铋矿结构材料的理论研究，而且还有利于其实际应用。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种bi24ga2o39光催化剂的制备方法及应用，制备方法为溶胶-凝胶法，制备方法操作简单、安全和便于大批量生产，该方法制得的bi24ga2o39光催化剂具有很高的光催化活性，能快速降解有机染料废水。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种bi24ga2o39光催化剂的制备方法，包括以下制备步骤，

（1）将硝酸铋和柠檬酸溶于超纯水中，形成硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）将乙二胺四乙酸溶于浓氨水，形成乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质，硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）得到的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内焙烧，制得bi24ga2o39光催化剂。

所述步骤（1）中，硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:（6mmol-10mmol）:（4ml-8ml）。

所述步骤（1）中，硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:8mmol:5ml。

所述步骤（2）中，乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:（4ml-6ml）。

所述步骤（2）中，乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:5ml。

所述步骤（4）中，硝酸镓水溶液的浓度为50mmol/l，水浴加热温度为70-80℃。

所述步骤（5）中马弗炉内焙烧过程分为两个阶段，第一阶段形成含铋镓复合氧化物前驱体，焙烧温度为330-400℃，焙烧时间为5-6h；第二阶段制得bi24ga2o39光催化剂，焙烧温度为630-750℃，焙烧时间为5-10h。

所述步骤（5）中马弗炉内焙烧的第一阶段，焙烧温度为400℃，焙烧时间为5h；第二阶段制得bi24ga2o39光催化剂，焙烧温度为650℃，焙烧时间为5h。

如上述所述的bi24ga2o39光催化剂的制备方法制备的bi24ga2o39光催化剂在处理有机染料废水中的应用。

本发明的有益效果，与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几个方面：

（1）本发明公开的bi24ga2o39光催化剂通过溶胶-凝胶法制备，本发明提供的方法具有操作简单、安全、可重复性好和便于大批量生产的优点；

（2）本发明公开的制备方法所制备的bi24ga2o39光催化剂的纯度高、结晶度良好；

（3）本发明公开的制备方法所制备的bi24ga2o39光催化剂的粒径大小可以通过调节焙烧温度来控制；

（4）本发明所制得的bi24ga2o39光催化剂具备良好的光催化性能，在光催化和环境污染治理领域具有良好的应用前景。

附图说明

图1中（a）、（b）、（c）和（d）分别为实施例1、实施例2、实施例3和实施例4制备的bi24ga2o39光催化剂的x射线衍射图谱。

图2为实施例1制备的bi24ga2o39光催化剂的扫描电子显微镜图片。

图3为实施例2制备的bi24ga2o39光催化剂的扫描电子显微镜图片。

图4为实施例3制备的bi24ga2o39光催化剂的扫描电子显微镜图片。

图5为实施例4制备的bi24ga2o39光催化剂的扫描电子显微镜图片。

图6中（a）、（b）、（c）和（d）分别为实施例1、实施例2、实施例3和实施例4制备的bi24ga2o39光催化剂在紫外光照射下对酸性红1染料溶液的降解效果图。

图7为实施例1制备的bi24ga2o39光催化剂的粒径大小分布图。

图8为实施例2制备的bi24ga2o39光催化剂的粒径大小分布图。

图9为实施例3制备的bi24ga2o39光催化剂的粒径大小分布图。

图10为实施例4制备的bi24ga2o39光催化剂的粒径大小分布图。

图11为实施例5制备的bi24ga2o39光催化剂的粒径大小分布图。

图12为实施例6制备的bi24ga2o39光催化剂的粒径大小分布图。

图13为实施例7制备的bi24ga2o39光催化剂的粒径大小分布图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种bi24ga2o39光催化剂的制备方法，包括以下制备步骤，

（1）将硝酸铋和柠檬酸溶于超纯水中，形成硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）将乙二胺四乙酸溶于浓氨水，形成乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质，硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）得到的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内焙烧，制得bi24ga2o39光催化剂。

实施例1

bi24ga2o39光催化剂的制备方法，它包括以下步骤：

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:8mmol:5ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:5ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内80℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先400℃焙烧5h，研磨均匀后650℃继续焙烧5h，即可以制得bi24ga2o39光催化剂，制得的bi24ga2o39光催化剂的粒径分布如图7所示。

实施例2

bi24ga2o39光催化剂的制备方法，它包括以下步骤：

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:8mmol:5ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:5ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内80℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先400℃焙烧5h，研磨均匀后680℃继续焙烧5h，即可以制得bi24ga2o39光催化剂，制得的bi24ga2o39光催化剂的粒径分布如图8所示。

实施例3

bi24ga2o39光催化剂的制备方法，它包括以下步骤：

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:8mmol:5ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:5ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内80℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先400℃焙烧5h，研磨均匀后720℃继续焙烧5h，即可以制得bi24ga2o39光催化剂，制得的bi24ga2o39光催化剂的粒径分布如图9所示。

实施例4

bi24ga2o39光催化剂的制备方法，它包括以下步骤：

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:8mmol:5ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:5ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内80℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先400℃焙烧5h，研磨均匀后750℃继续焙烧5h，即可以制得bi24ga2o39光催化剂，制得的bi24ga2o39光催化剂的粒径分布如图10所示。

实施例1-实施例4的bi24ga2o39光催化剂的制备方法除马弗炉焙烧的第二阶段的焙烧温度不同外，其它条件都相同，根据制得的bi24ga2o39光催化剂相对应的粒径分布图图7-图10，可以看出虽然每个实施例制得的bi24ga2o39光催化剂的粒径不均，但整体上，随着第二阶段焙烧温度的升高，制得的bi24ga2o39光催化剂的粒径逐渐增大，说明本发明的制备方法所制备的bi24ga2o39光催化剂的粒径大小可以通过调节焙烧温度来控制。

具体实验

1、分别采用x射线衍射仪（brukerd8advance）和扫描电子显微镜（feiquanta200）来表征实施例1-实施例四制备的bi24ga2o39光催化剂的物相和形貌。图1中（a）、（b）、（c）和（d）分别为实施例1、实施例2、实施例3和实施例4制备的bi24ga2o39光催化剂的x射线衍射图谱。

从图1中x射线衍射峰可以判断所制备产品的衍射峰位置与jcpds卡片42-0180一一对应，表明所制备的物质为纯bi24ga2o39；衍射峰非常尖锐表明所制备产品的结晶度良好。

图2-图5分别为实施例1-实施例4制备的bi24ga2o39光催化剂的的扫描电子显微镜图片，从中可以明显看到实施例1-实施例4制备的bi24ga2o39光催化剂的粒径的不同。

2、本发明所制得的bi24ga2o39光催化剂对酸性红1、罗丹明b、甲基橙、亚甲基蓝等有机染料污染物具备良好的光催化降解性能。下面以实施例1-实施例4制备的bi24ga2o39光催化剂对酸性红1染料溶液降解举例。

本发明制备的bi24ga2o39光催化剂的光催化性能降解酸性红1染料溶液的具体操作如下：

称取0.05gbi24ga2o39光催化剂样品于容积为100ml的石英试管中，并加入50ml浓度为20mg/l酸性红1溶液。首先在黑暗条件下搅拌30min使bi24ga2o39光催化剂充分分散于酸性红1溶液并达到吸附-脱附平衡状态，形成悬浊液样品，然后开启光催化反应器（300w高压汞灯，xpa-7，南京胥江机电厂），每隔5min光照时间取约3ml悬浊液样品，持续光照时间为75min。最后采用膜过滤器分离所取悬浊液样品中的水溶液并检测其中酸性红1的浓度。

实施例1-实施例4制得的bi24ga2o39光催化剂在降解初始浓度为20mg/l酸性红1溶液，在制得的bi24ga2o39光催化剂投加量都为0.5mg/l的情况下，随时间的降解效果如图6所示。

将实施例1制得的bi24ga2o39光催化剂在降解初始浓度为20mg/l酸性红1溶液的实验中，投加量为0.5mg/l，光催化反应75min后甲硝唑的降解率约为98.5%，说明该方法所制备的bi24ga2o39光催化剂具有良好的光催化降解有机染料废水性能。

将实施例2制得的bi24ga2o39光催化剂在降解初始浓度为20mg/l酸性红1溶液的实验中，投加量为0.5mg/l，光催化反应75min后甲硝唑的降解率约为93.7%，说明该方法所制备的bi24ga2o39光催化剂具有良好的光催化降解有机染料废水性能。

将实施例3制得的bi24ga2o39光催化剂在降解初始浓度为20mg/l酸性红1溶液的实验中，投加量为0.5mg/l，光催化反应75min后甲硝唑的降解率约为92.1%，说明该方法所制备的bi24ga2o39光催化剂具有良好的光催化降解有机染料废水性能。

将实施例4制得的bi24ga2o39光催化剂在降解初始浓度为20mg/l酸性红1溶液的实验中，投加量为0.5mg/l，光催化反应75min后甲硝唑的降解率约为95.3%，说明该方法所制备的bi24ga2o39光催化剂具有良好的光催化降解有机染料废水性能。

实施例5

bi24ga2o39光催化剂的制备方法，它包括以下步骤：

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:8mmol:5ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:5ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内70℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先400℃焙烧5h，研磨均匀后750℃继续焙烧5h，即可以制得bi24ga2o39光催化剂，制得的bi24ga2o39光催化剂的粒径分布如图11所示。

实施例5与实施例四除步骤（4）水浴温度不同外，其它条件都相同，第二阶段的焙烧温度也相同，制得的bi24ga2o39光催化剂的粒径分布差别较小。

实施例6

bi24ga2o39光催化剂的制备方法，它包括以下步骤：

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:8mmol:5ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:5ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内70℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先400℃焙烧5h，研磨均匀后750℃继续焙烧10h，即可以制得bi24ga2o39光催化剂，制得的bi24ga2o39光催化剂的粒径分布如图12所示。

实施例6与实施例5除步骤（5）第二阶段的焙烧时间不同外，其它条件都相同，第二阶段的焙烧温度也相同，制得的bi24ga2o39光催化剂的粒径分布差别较小。

实施例7

bi24ga2o39光催化剂的制备方法，它包括以下步骤：

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:8mmol:5ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:5ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内70℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先400℃焙烧5h，研磨均匀后650℃继续焙烧7h，即可以制得bi24ga2o39光催化剂，制得的bi24ga2o39光催化剂的粒径分布如图13所示。

实施例7与实施例1除步骤（4）中的水浴温度不同，步骤（5）第二阶段的焙烧时间不同外，其它条件都相同，第二阶段的焙烧温度也相同，制得的bi24ga2o39光催化剂的粒径分布差别不大。

bi24ga2o39光催化剂的制备方法中的工艺条件还可以如下面的实施例所示。

实施例8

bi24ga2o39光催化剂的制备方法，它包括以下步骤：

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:8mmol:5ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:5ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内75℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先400℃焙烧5h，研磨均匀后680℃继续焙烧8h，即可以制得bi24ga2o39光催化剂。

实施例9

bi24ga2o39光催化剂的制备方法，它包括以下步骤：

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:8mmol:5ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:5ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内78℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先400℃焙烧5h，研磨均匀后700℃继续焙烧9h，即可以制得bi24ga2o39光催化剂。

实施例10

bi24ga2o39光催化剂的制备方法，它包括以下步骤：

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:8mmol:5ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:5ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内72℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先400℃焙烧5h，研磨均匀后730℃继续焙烧6h，即可以制得bi24ga2o39光催化剂。

实施例11

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:（6mmol-10mmol）:（4ml-8ml）制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:（4ml-6ml）制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内70℃-80℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先在330-400℃焙烧4-6h，研磨均匀后630-750℃继续焙烧4-10h，制得bi24ga2o39光催化剂。

实施例12

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:6mmol:4ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:4ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内70℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先在330℃焙烧4h，研磨均匀后630℃继续焙烧4h，制得bi24ga2o39光催化剂。

实施例13

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:10mmol:8ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:6ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内80℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先在400℃焙烧6h，研磨均匀后750℃继续焙烧10h，制得bi24ga2o39光催化剂。

实施例14

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:6mmol:8ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:6ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内75℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先在330℃焙烧4-6h，研磨均匀后750℃继续焙烧4-10h，制得bi24ga2o39光催化剂。

实施例15

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:10mmol:4ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:4.5ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内74℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先在340℃焙烧5h，研磨均匀后640℃继续焙烧9h，制得bi24ga2o39光催化剂。

实施例16

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:8mmol:5ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:5ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内70℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先在350℃焙烧5h，研磨均匀后650℃继续焙烧5h，制得bi24ga2o39光催化剂。

实施例17

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:10mmol:8ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:6ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内80℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先在400℃焙烧6h，研磨均匀后750℃继续焙烧10h，制得bi24ga2o39光催化剂。

实施例18

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:8mmol:7ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:5.5ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内75℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先在370℃焙烧5.5h，研磨均匀后700℃继续焙烧8h，制得bi24ga2o39光催化剂。

实施例19

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:8mmol:8ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:6ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内70℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先在350℃焙烧5-6h，研磨均匀后750℃继续焙烧6h，制得bi24ga2o39光催化剂。

实施例20

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:10mmol:5ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:5ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内74℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先在370℃焙烧5h，研磨均匀后690℃继续焙烧6h，制得bi24ga2o39光催化剂。

实施例21

（1）按硝酸铋、柠檬酸和超纯水的配比为2mmol:10mmol:6ml制得硝酸铋-柠檬酸悬浊液；

（2）按乙二胺四乙酸和浓氨水的配比为8mmol:5.5ml制得乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（3）在磁力搅拌状态下，将步骤（2）制得的溶液缓慢滴加至步骤（1）制得的硝酸铋-柠檬酸悬浊液中，获得硝酸铋-柠檬酸-乙二胺四乙酸-氨水溶液；

（4）将50mmol/l硝酸镓水溶液缓慢加入步骤（3）制得的溶液中，并于水浴锅内72℃加热搅拌，直至形成透明的凝胶物质；硝酸镓和步骤（1）中硝酸铋的摩尔配比为1:12；

（5）将步骤（4）中的凝胶物质在300℃温度下加热处理2h，冷却后研磨至粉末，然后在马弗炉内先在360℃焙烧5.2h，研磨均匀后660℃继续焙烧9h，制得bi24ga2o39光催化剂。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。