018]实施例4
称取0.2058 g的溴化钠溶解在100 mL超纯水中，然后再快速搅拌的情况下将0.9710g的硝酸铋缓慢加入其中，然后用IM的氨水溶液调节pH值为10并继续搅拌12 h，然后将产物过滤分离，并用乙醇和水清洗干净，室温干燥，得B1Br。
[0019]实施例3制备的Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs纳米材料，如图1所示的XRD谱图。
[0020]实施例2、3、4 制备的 Co-N1-Br LDH、Bi0Br/Co-Ni_N03 LDHs 和 B1Br 的紫外-可见光漫反射光谱，以上产物在可见光下均有吸收。而Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs纳米材料在紫外区有很强的吸收。因此，本发明以紫外光作为灯源，降解染料废水，如图2所示。
[0021]分别为实施例3中Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs纳米材料在低倍和高倍下的扫描电镜图。低倍镜下可以看出Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs纳米材料生长很完整，片层向各个方向伸展；高倍镜下的层状双金属氢氧化物主体层板上布满了交错堆砌起来的B1Br片，如图3和图4所示。
[0022]实施例5 称取20 mg实施例3中制备的Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs纳米材料，加入20 mg/L的MO溶液中，在室温下超声2 min使纳米材料分布均勾。将反应器至于暗处，每5 min取I mL反应液，经离心后取上层清夜，然后利用紫外可见吸收光谱仪(UV3600，SHIMADZU)在波长515.5nm测试吸光度值来确定MO浓度变化。
[0023]不同时间Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs纳米材料吸附MO染料后的吸光度曲线。可以清晰看出，Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs纳米材料在15 min内达到吸附平衡，且吸附速率为75 %。如图5所示。
[0024]实施例6
将实施例2、3、4制备材料在紫外下催化降解MO，以300 W的汞灯作为光源，在实验开始前打开灯源30 min，确保光源稳定。称取20 mg的Bi0Br/Co-Ni_N03 LDHs加入100 mL，20mg/L的MO染料中，黑暗搅拌15 min，使催化剂达到吸附平衡。然后将反应器放在灯下，并通冷凝水，确保反应器温度为室温。每隔5 min取I mL反应液，并加入一定量的1.5 mol/LNaNO3 (V无水乙醇/V超纯水=1/1 )，放在暗处一段时间，使吸附的MO染料解析到溶液中。经离心后取上层清夜，然后利用紫外可见吸收光谱仪(UV3600，SHIMADZU)在波长515.5 nm处测试吸光度值来确定降解过程中MO浓度的变化。
[0025]本实例材料在不同时间的紫外光照射后MO染料浓度变化情况，以及MO染料自身在紫外光的降解。通过对比，证明Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs纳米光催化材料对MO染料降解效果最好，说明B1Br与Co-Ni形成的异质结使得电子空穴有效地转移，从而很好地降解MO染料分子，如图6所示。
[0026]实施例7
称取20 mg实施例3中制备的Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs纳米材料，加入10 mg/L的RhB溶液中，在室温下超声2 min使纳米材料分布均勾。将反应器至于暗处，每10 min取I mL反应液，经离心后取上层清夜，然后利用紫外可见吸收光谱仪(UV3600，SHIMADZU)在波长553.5 nm测试吸光度值来确定RhB浓度变化。
[0027]不同时间Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs纳米材料吸附RhB染料后的吸光度曲线。可以清晰看出，Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs纳米材料在10 min达到吸附平衡，且吸附速率为38 %，如图7所示。
[0028]实施例8
将实施例2、3、4制备的材料在紫外下催化降解罗丹明B，以300 W的汞灯作为光源，在实验开始前打开灯源30 min,确保光源稳定。称取20 mg的Bi0Br/Co-Ni_N03 LDHs加入100mL，10 mg/L的RhB中，黑暗搅拌10 min，使催化剂达到吸附平衡。然后将反应器放在灯下，并通冷凝水，确保反应器温度为室温。每隔5 min取I mL反应液，经离心后取上层清夜，然后利用紫外可见吸收光谱仪(UV3600，SHIMADZU)在波长553.5 nm处测试吸光度来确定降解过程中RhB浓度的变化。
[0029]本实例材料在不同时间的紫外光照射后RhB染料浓度变化情况，以及RhB染料自身在紫外光下的降解。通过对比，证明Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs纳米材料对RhB降解能力最强，在15 min中内能完全降解RhB染料分子，如图8所示。
[0030]实施例9
称取20 mg实施例3中制备的Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs纳米材料，加入20 mg/L的苯酚溶液中，在室温下超声2 min使纳米材料分布均勾。将反应器至于暗处，每10 min取I mL反应液，经离心后取上层清夜，然后利用紫外可见吸收光谱仪(UV3600，SHIMADZU)在波长269 nm测试吸光度值来确定苯酚浓度变化。
[0031]不同时间Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs纳米材料吸附苯酚溶液后的吸光度曲线。可以清晰看出，Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs纳米材料吸附在60 min内几乎无吸附，如图9所示。
[0032]实施例10
将实施例2、3、4制备的材料在紫外下催化降解苯酚废水，以300 W的汞灯作为光源，在实验开始前打开灯源30 min，确保光源稳定。称取20 mg的Bi0Br/Co-Ni_N03 LDHs加入100 mL，20 mg/L的苯酚溶液中，黑暗搅拌lOmin，使催化剂达到吸附平衡。然后将反应器放在灯下，并通冷凝水，确保反应器温度为室温。每隔5 min取I mL反应液，经离心后取上层清夜，然后利用紫外可见吸收光谱仪(UV3600，SHIMADZU)在波长269 nm处测试吸光度来确定降解过程中苯酚浓度的变化。
[0033]实施例11
将实施例3制备Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs光催化纳米材料在紫外下重复催化降解罗丹明Bo将每轮收集的光催化剂用去离子水清洗干净，然后按50 mg (催化剂)/100 mL (罗丹明B染料)比例进行下一轮光催化实验。
【主权项】
1.一种钴镍水滑石表面负载溴氧化铋纳米光催化材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤: (1)室温下，将摩尔比为2:1:18的氯化钴、氯化镍和六亚甲基四胺依次加入超纯水中，充分溶解后装入水热反应釜中，在95°C反应5 h，冷却后将产物过滤分离，并用去离子水和乙醇清洗干净，最后在室温干燥得钴镍氢氧化物； (2)在室温下，称取0.372 g的钴镍氢氧化物加入装有200 mL乙腈和13.34 mmol溴水的茄型瓶中，先加溴水，通入氮气15 min，然后将瓶口包扎严实使其不要漏气，并持续搅拌24 h，然后将产物离心分离，并用大量乙醇清洗干净，最后在室温干燥得Co-N1-Br LDH ； (3)将摩尔比1:3硝酸铋和甘露醇溶解在60 mL超纯水中混合均匀形成A，将0.15 g的Co-N1-Br LDH加入30 mL超纯水中超声15 min形成B，然后在搅拌情况下将A缓慢加入B，然后放入40°C油浴锅中继续搅拌I h，将产物离心分离并用乙醇和去离子水清洗数次，最后在 60°C 干燥得 Bi0Br/Co-Ni_N03 LDHs。2.一种B1Br/Co-N1-NO 3 LDHs纳米光催化材料的应用，其光催化应用于甲基橙(MO)、罗丹明B (RhB)、苯酚溶液在紫外光下的降解和去除。
【专利摘要】本发明是一种钴镍水滑石表面负载溴氧化铋纳米材料制备方法，以Co-Ni-Br？LDH为前驱体，缓慢滴加硝酸铋与甘露醇混合溶液，放在40℃油浴锅中搅拌1h，产物离心分离并用大量水和乙醇清洗干净，最后放在60℃烘箱中干燥。优点，制备出的BiOBr-Co-Ni-NO3？LDHs纳米材料，通过扫描电镜观察到BiOBr纳米片无规则交叉堆砌在钴镍水滑石片层上，在紫外光下不仅能高效地降解不同离子类型的染料，而且还能降解苯酚有机溶液，并且有很好重复利用率。这一高效的光催化特性归因于溴氧化铋和钴镍水滑石拥有类似的层状结构，并且两者负载形成的异质结，实现了电子和空穴有效分离和转移。
【IPC分类】B01J20/30, B01J20/06, C02F1/42, C02F1/28, C02F101/34, C02F101/30, C02F1/30, C02F101/38
【公开号】CN105217720
【申请号】CN201510596107
【发明人】敖燕辉, 王沛芳, 王丹丹, 王超, 侯俊
【申请人】河海大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月18日