本发明涉及一种光催化剂，尤其涉及一种纳米棒状bioi光催化剂及其制备方法。
背景技术：
如今，环境污染和能源短缺是人类可持续发展面临的两大挑战。半导体光催化剂可以储存与转化廉价、清洁、可再生的太阳能，广泛应用于光解水制氢、光还原co2制可再生燃料(ch3oh、ch4和co)以及光解有机污染物等领域。
近年来，卤氧化铋(biox，x＝cl，br，i)光催化剂由于其较高的光催化活性而引起人们的广泛关注。其由双x－离子层和bi2o2层交替排列构成的层状结构可以产生内电场，有利于光生电子－空穴对的有效分离，被分离的电子和空穴必须通过结构的一些空隙才能进行复合，复合率大大降低，因此光催化活性较高。层状结构的biox能提供足够大的空间极化相关的原子和轨道；诱导偶极子能够有效分离电子空穴对，提高光催化活性。层状正方氟氯铅矿型的biox化合物拥有较好的光学、电学和磁学性质，已经被广泛地应用于催化、离子导体、光之变色装置、铁电材料、染料和太阳能电池。因为biox在紫外和可见光照射下都有较好的光催化活性，所以是很有前途的光催化剂。
目前，已有很多关于制备纯biox样品来提高光催化活性的不同方法报道，但是仍然需要进一步提高其光催化效率以便于实际应用。直到现在，尽管多种不同的bioi层状纳米结构已被合成并应用于紫外或者紫外可见照射下的光催化过程，但是要通过简易和有效的方法合成具有形貌可控与较高可见光光催化活性的bioi层状纳米结构仍然是一个挑战。现有技术在制备纳米bioi光催化剂时，一般需进行水热反应。由于水热反应是高温反应，危险性大，能耗大，制备成本高，难以大批量工业化生产。而且水热法制备biox的理论模拟与分析困难，重现性差，对反应设备的要求高，难于时时观察，参量调节困难。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺点和不足，提供一种纳米棒状bioi光催化剂及其制备方法。
为解决其技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种纳米棒状bioi光催化剂的制备方法，包括如下步骤：将bi(no3)3完全溶解于油酸中，然后加入ki，搅拌7～13天，然后加入水，水解生成bioi，然后离心，取沉淀，洗涤，烘干，即得所述纳米棒状bioi光催化剂；所述bi(no3)3：油酸：ki：水＝(1.0～2.0)g：(35～65)ml：(0.35～0.65)g：(7～13)ml，其中，bi(no3)3和ki以重量计算，油酸和水以体积计算。
优选地，所述洗涤采用乙醇和正己烷分别洗涤3～5次。
优选地，所述烘干的温度为60℃，烘干时间为10～15h。
优选地，所述bi(no3)3：油酸：ki：水＝1.5g：50ml：0.5g：10ml，其中，bi(no3)3和ki以重量计算，油酸和水以体积计算。
本发明还提供一种纳米棒状bioi光催化剂，其由上述纳米棒状bioi光催化剂的制备方法制得。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明以bi(no3)3和ki为原料，在油酸中充分搅拌，常温常压下水解制备得到纳米棒状bioi光催化剂。本发明的制备方法操作安全性高，能耗小，对反应设备的要求简单，制备成本低，可时时观察反应进程；由本发明制备方法制得的纳米棒状bioi光催化剂具有高表面积和优异的催化性能。
附图说明
图1为本发明实施例1的纳米棒状bioi光催化剂的扫描电镜图；
图2为本发明实施例1的纳米棒状bioi光催化剂的扫描电镜图；
图3为本发明实施例1的纳米棒状bioi光催化剂的扫描电镜图；
图4为本发明实施例1的纳米棒状bioi光催化剂在可见光下降解甲基橙的催化活性图。
具体实施方式
实施例1
本实施例1提供一种纳米棒状bioi光催化剂的制备方法，包括如下步骤：将1.5gbi(no3)3溶于50ml油酸中，完全溶解后加入0.5gki，搅拌10天，然后加入10ml水，水解生成bioi，然后离心，取沉淀，依次用乙醇和正己烷分别洗涤3次后，放入60℃烘箱内干燥12h，即得所述纳米棒状bioi光催化剂。
实施例2
本实施例2提供一种纳米棒状bioi光催化剂的制备方法，包括如下步骤：将1.0gbi(no3)3溶于35ml油酸中，完全溶解后加入0.35gki，搅拌7天，然后加入7ml水，水解生成bioi，然后离心，取沉淀，依次用乙醇和正己烷分别洗涤3次后，放入60℃烘箱内干燥10h，即得所述纳米棒状bioi光催化剂。
实施例3
本实施例3提供一种纳米棒状bioi光催化剂的制备方法，包括如下步骤：将2.0gbi(no3)3溶于65ml油酸中，完全溶解后加入0.65gki，搅拌13天，然后加入13ml水，水解生成bioi，然后离心，取沉淀，依次用乙醇和正己烷分别洗涤5次后，放入60℃烘箱内干燥15h，即得所述纳米棒状bioi光催化剂。
对实施例制得的纳米棒状bioi光催化剂进行性能测试：
1.表面形貌
图1-3为实施例1的纳米棒状bioi光催化剂的不同倍数扫描电镜图，从图1-3可看出实施例1的纳米棒状bioi光催化剂的外形为棒状，具有高表面积，分散性好。
2.光催化活性
测试了实施例1～3的纳米棒状bioi光催化剂在可见光下降解甲基橙的催化活性。结果显示，实施例1～3的纳米棒状bioi光催化剂均具有优于纳米片状bioi光催化剂的催化性能。
其中，图4为实施例1的纳米棒状bioi光催化剂在可见光下降解甲基橙的催化活性图，从图4可看出，本发明的纳米棒状bioi光催化剂具有良好的催化活性。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。