一种光催化剂及其制备方法与流程

本发明涉及光催化领域，特别是涉及一种光催化剂及其制备方法。

背景技术：

1、将饱和的c-h键选择性活化为高附加值的化学物质被认为是现代化学和精细化工的“圣杯”，在制药、化工以及食品等行业中都有着十足的潜力。c(sp3)-h键的热力学稳定性很高，需要很高的能量才能解离，半导体光催化技术可以选择性活化c(sp3)-h键。

2、卤化物钙钛矿材料因其具有广泛的吸收范围、消光系数高、载流子传输距离长等优异的光学性能，被认为是有潜力的光催化材料。目前常用的光催化剂为铅基卤化物钙钛矿材料，但是铅基卤化物钙钛矿材料具有以下缺陷，第一，由于含有铅，铅基卤化物钙钛矿材料是具有毒性的，阻碍了其大规模应用；第二，活性差；第三，卤化物钙钛矿材料遇水容易分解。

3、因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种光催化剂及其制备方法，以提升光催化剂的光催化效果，并使得光催化剂具有绿色、环保无污染的特点，且遇水不易分解。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种光催化剂制备方法，包括：

3、获得光催化剂前驱液，所述光催化剂前驱液包括第一有机溶剂和溶解在所述第一有机溶剂中的铋盐和铯盐；

4、获得分散液，所述分散液包括第二有机溶剂和分散在所述第二有机溶剂中的半导体催化物；

5、将所述光催化剂前驱液加入所述分散液中并进行搅拌，得到含有光催化剂的溶液，所述光催化剂为所述半导体催化物和铯铋溴的复合物；

6、从所述溶液中提出所述光催化剂。

7、可选的，所述光催化剂前驱液中铋盐和铯盐的摩尔比为1.6～2.6：2.4～3.4。

8、可选的，所述光催化剂中铯铋溴的质量为半导体催化物的质量的20％～80％。

9、可选的，从所述溶液中提出所述光催化剂包括：

10、对所述溶液进行抽滤处理，得到待处理光催化剂；

11、对所述待处理光催化剂进行干燥，得到所述光催化剂。

12、可选的，对所述待处理光催化剂进行干燥，得到所述光催化剂包括：

13、真空烘干所述待处理光催化剂，得到所述光催化剂。

14、可选的，真空烘干所述待处理光催化剂包括：

15、在温度为60℃～80℃范围内，真空烘干所述待处理光催化剂，烘干时间范围在10小时～14小时。

16、可选的，获得光催化剂前驱液包括：

17、将溴化铋和溴化铯溶于第一有机溶剂，得到所述光催化剂前驱液。

18、可选的，获得分散液包括：

19、将半导体催化物置于第二有机溶剂中，并利用超声波分散方式进行超声分散，得到所述分散液。

20、可选的，将所述光催化剂前驱液加入所述分散液中并进行搅拌包括：

21、将所述光催化剂前驱液加入所述分散液中并进行搅拌，搅拌转速范围为1000rpm～1500rpm。

22、本发明还提供一种光催化剂，所述光催化剂采用上述任一种所述的光催化剂制备方法制得。

23、本发明所提供的一种光催化剂制备方法，包括：获得光催化剂前驱液，所述光催化剂前驱液包括第一有机溶剂和溶解在所述第一有机溶剂中的铋盐和铯盐；获得分散液，所述分散液包括第二有机溶剂和分散在所述第二有机溶剂中的半导体催化物；将所述光催化剂前驱液加入所述分散液中并进行搅拌，得到含有光催化剂的溶液，所述光催化剂为所述半导体催化物和铯铋溴的复合物；从所述溶液中提出所述光催化剂。

24、可见，本发明中通过将溶有铋盐和铯盐的光催化剂前驱液加入分散有半导体催化物的第二有机溶剂中，得到含有光催化剂的溶液，光催化剂为半导体催化物和铯铋溴的复合物。本发明半导体催化物可以作为形核中心，减小铯铋溴的尺寸，进而增大光催化剂的比表面积，增加反应位点，同时半导体催化物与铯铋溴之间构建异质结，促进在光照条件下的光生载流子的分离与转移，从而提高光催化剂的光催化性能。另外，本发明中光催化剂中不含铅，具有绿色、环保无污染的特点，可以大规模广泛的应用；并且，本发明采用有机相的反应条件，解决了卤化物钙钛矿材料遇水易分解的问题。

25、此外，本发明还提供一种具有上述优点的光催化剂。

技术特征：

1.一种光催化剂制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的光催化剂制备方法，其特征在于，所述光催化剂前驱液中铋盐和铯盐的摩尔比为1.6～2.6：2.4～3.4。

3.如权利要求1所述的光催化剂制备方法，其特征在于，所述光催化剂中铯铋溴的质量为半导体催化物的质量的20％～80％。

4.如权利要求1所述的光催化剂制备方法，其特征在于，从所述溶液中提出所述光催化剂包括：

5.如权利要求4所述的光催化剂制备方法，其特征在于，对所述待处理光催化剂进行干燥，得到所述光催化剂包括：

6.如权利要求5所述的光催化剂制备方法，其特征在于，真空烘干所述待处理光催化剂包括：

7.如权利要求1所述的光催化剂制备方法，其特征在于，获得光催化剂前驱液包括：

8.如权利要求1所述的光催化剂制备方法，其特征在于，获得分散液包括：

9.如权利要求1至8任一项所述的光催化剂制备方法，其特征在于，将所述光催化剂前驱液加入所述分散液中并进行搅拌包括：

10.一种光催化剂，其特征在于，所述光催化剂采用如权利要求1至9任一项所述的光催化剂制备方法制得。

技术总结
本发明涉及光催化领域，公开了一种光催化剂及其制备方法，包括：获得光催化剂前驱液，光催化剂前驱液包括第一有机溶剂和溶解在第一有机溶剂中的铋盐和铯盐；获得分散液，分散液包括第二有机溶剂和分散在第二有机溶剂中的半导体催化物；将光催化剂前驱液加入分散液中并进行搅拌，得到含有光催化剂的溶液，光催化剂为半导体催化物和铯铋溴的复合物；从溶液中提出光催化剂。该光催化剂为半导体催化物和铯铋溴的复合物，半导体催化物可以作为形核中心，减小铯铋溴的尺寸，可以增加反应位点，同时其与铯铋溴之间构建异质结，促进在光照条件下的光生载流子的分离与转移，从而提高光催化性能。并且，不含铅，绿色、环保无污染，同时遇水不易分解。

技术研发人员：崔子浩,刘奇浩,石鹏,颜港,苏丹丹
受保护的技术使用者：山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15