一种红外光响应的BiOBr/BiOCl光催化材料的制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及光催化剂的无机合成领域，一种红外光响应的B1Br/B1Cl光催化材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着工业的发展，环境问题已经成为人类所面临的重大问题。如何高效、绿色地解决水污染问题成为目前的研究热点。其中，以二氧化钛为代表的半导体材料具有光催化活性高、稳定性好、成本低等优点，成为光催化领域的研究热点，可广泛应用于污水处理和空气净化。但是，这些材料由于禁带宽度大(>3.0 eV)，只有利用太阳光中的紫外光;而紫外光大约只占太阳光总能量4%，大部分的太阳光能量都分布在可见光区(约48%)和近红外光区(约44%)，所以将光催化材料的响应波长扩散至红外乐队的范围是目前光催化研究领域的热点之一，也是其走向实际应用的关键。
[0003]目前，报道的用各种方法，如离子掺杂、贵金属沉积、染料敏化等，修饰和改性的二氧化钛的吸收波长已经达到了500 nm左右;但仍不能将响应波长扩散至红外光区域。为了获得红外光响应的光催化材料，最多的做法是将稀土掺杂的具有上转换性能的材料与可见光响应的光催化材料复合得到，即利用上转换性能的材料，把红外光转换为短波长的可见光，进一步得到的可见光再激发与之复合的可见光响应的光催化材料，从而实现红外光催化的目的。如，上海交通大学朱南文等在中国发明专利(ZL201310044148.0)中描述的了一种Yb3+-Er3+-Tm3+掺杂CaF2基质负载Cr3+-Bi2WO6上转换光催化材料的制备方法，复合材料中Yb3+-Er3+-Tm3+掺杂CaF2为上转换材料，而Cr3+-Bi2WO6为可见光响应的光催化材料。中国发明专利(ZL201010586791.2)也报导了公开了一种上转换发光材料改性的光催化剂及其制备方法，制得的该上转换发光材料改性的光催化剂是由上转换发光材料与纳米T12复合而成，T12均匀吸附在上转换发光材料的表面和孔道内。
[0004]但是，这些方法需要用到贵重的稀土元素，导致材料成本高；另外，这些制备方法所需时间长，操作复杂。
【发明内容】
[0005]针对现有问题，本发明提供了一种可以快速、简单地制备出一种红外光响应的B1Br/B1Cl光催化材料。该方法制得的复合材料，具有优异的红外光光催化性能。本发明提供了一种红外光响应的B1Br/B1Cl光催化材料的制备方法。该方法没有用到稀土原料，成本低;并且该方法过程简单，易于操作，可用于大批量生产;该方法制得的复合材料，具有优异的红外光光催化性能，在污水处理和有机物富集等领域有着广阔应用前景。
[0006]为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案:
一种红外光响应的B1Br/B1Cl光催化材料的制备方法，步骤是:将B1Br粉体分散于盐酸溶液中搅拌，经离心分离、洗涤、干燥，即得红外光响应的B1Br/B1Cl光催化材料。
[0007]所述的制备方法，优选的在于，B1Br的浓度为25 g/L，盐酸溶液浓度为0.03-0.08mol/L0
[0008]所述的制备方法，优选的在于，搅拌时间为1-5小时(优选的，搅拌时间为2-4小时)。
[0009]所述的制备方法，优选的在于，步骤(3)将I克B1Br粉体分散于40 mL浓度为0.03-
0.08 mol/L的盐酸溶液中，搅拌1-5小时后，经离心分离、洗涤、干燥，即可得红外光响应的B1Br/B1Cl光催化材料。
[0010]所述的制备方法，优选的在于，在步骤(3)中，加入稀HCl后，HCl会与B1Br在表面上发生反应，在表面上原位生成一层B1Cl;即所得到的B1Br/B1Cl红外光响应的光催化材料中，所生成的B1Cl是附着于B1Br表面。
[0011]本发明提供的一种红外光响应的Bi OBr/B i OCI光催化材料的制备方法，其步骤如下:将I克B1Br粉体分散于40 mL浓度为0.03-0.08 mo VL的盐酸溶液中，搅拌1_5小时后，经离心分离、洗涤、干燥，即可得红外光响应的B1Br/B1Cl光催化材料。该制备方法简单，制得的复合材料具有优异的红外光催化性能。
[0012]本发明具有如下有益效果:
(1)该方法没有用到稀土原料，成本低;并且该方法过程简单，易于操作，可用于大批量生产；
(2)该方法制得的复合材料，具有优异的红外光光催化性能，在污水处理和有机物富集等领域有着广泛应用前景。
【附图说明】
[0013]图1是实施例1制备的B1Br/B1Cl红外光响应的光催化材料的X射线衍射图谱；
图2是实施例1制备的纯B1Br和B1Br/B1Cl光催化材料，在红外灯照射下对罗丹明光催化效果图。
【具体实施方式】
[0014]为了显示本发明的实质性特点和显著进步，用下列非限定性实施例进一步说明实施方式及效果。
[0015]实施例1一种红外光响应的B1Br/B1Cl光催化材料的制备方法，包括如下步骤:将I克B1Br粉体分散于40 mL浓度为0.06 mol/L的盐酸溶液中，搅拌3小时后，经离心分离、洗涤、干燥，即可得红外光响应的B1Br/B1Cl光催化材料。
[0016]图1是所得样品的X射线衍射图谱，可以看出样品除了含有B1Br外，还含有少量的B1Cl，说明得到的确实是B1Br/B1Cl复合材料。由图2可以看出，经过180分钟的红外灯照射，纯B1Br仅降解了6.2%的罗丹明，而B1Br/B1Cl复合材料降解率高达68.5%，说明B1Br/B1Cl复合材料具有优异的红外光催化性能。
[0017]实施例2—种红外光响应的B1Br/B1Cl光催化材料的制备方法，包括如下步骤:将I克B1Br粉体分散于40 mL浓度为0.08 mol/L的盐酸溶液中，搅拌I小时后，经离心分离、洗涤、干燥，即可得红外光响应的B1Br/B1Cl光催化材料。
[0018]实施例3—种红外光响应的B1Br/B1Cl光催化材料的制备方法，包括如下步骤:将I克B1Br粉体分散于40 mL浓度为0.03 mol/L的盐酸溶液中，搅拌5小时后，经离心分离、洗涤、干燥，即可得红外光响应的B1Br/B1Cl光催化材料。
[0019]当然，本发明的上述实施例仅为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的【具体实施方式】的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述举例的基础上还可以做其他不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以详细举例。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
[0020]该专利的研发受到国家自然科学基金项目(51303076)、山东省高等学校科技计划项目(J15LA10)和聊城大学创新创业训练计划立项项目(CXCY2015029)的资助。
【主权项】
1.一种红外光响应的B1Br/B1Cl光催化材料的制备方法，其特征在于，将B1Br粉体分散于盐酸溶液中搅拌，经离心分离、洗涤、干燥，即得红外光响应的B1Br/B1Cl光催化材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，B1Br的浓度为25g/L，盐酸溶液浓度为0.03-0.08 mol/Lo3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，搅拌时间为1-5小时(优选的，搅拌时间为2-4小时)。
【专利摘要】本发明涉及一种红外光响应的BiOBr/BiOCl光催化材料的制备方法，其步骤如下：将1克BiOBr粉体分散于40？mL浓度为0.03-0.08？mol/L的盐酸溶液中，搅拌1-5小时后，经离心分离、洗涤、干燥，即可得红外光响应的BiOBr/BiOCl光催化材料。该制备方法简单，制得的复合材料具有优异的红外光催化性能。
【IPC分类】C02F101/38, C02F1/30, B01J27/10
【公开号】CN105664981
【申请号】CN201610101129
【发明人】蒲锡鹏, 吕冬冬, 张大凤, 李红, 马惠彦
【申请人】聊城大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年2月25日