一种BiOCl-(001)/GO纳米复合光催化剂的制备及应用_2

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的白色沉淀用无水乙醇多次洗涂后干燥,得到l#Bi〇a-(001)单晶 纳米片。
[0031] 实施例2
[0032] 2#Bi0Cl-(001)的具体制备步骤如下:
[0033] 称取116mg化α和Omg化0A放入圆底烧瓶中,加入30mL去离子水,充分揽拌,使 化C1充分溶解,向圆底烧瓶中缓慢加入2mL的0.5mol/L Bi (N03)3,并于95°C度下反应Ξ小 时,将得到的白色沉淀用无水乙醇多次洗涂后干燥,得到2#Bi〇a-(001)单晶纳米片。
[0034] 实施例3
[0035] 3#Bi0Cl-(001)的具体制备步骤如下:
[0036] 称取116mg化α和200mg NaOA放入圆底烧瓶中,加入30血去离子水,充分揽拌,使 化C1充分溶解,向圆底烧瓶中缓慢加入2mL的0.5mol/L Bi (N03)3,并于95°C度下反应Ξ小 时,将得到的白色沉淀用无水乙醇多次洗涂后干燥,得到3#Bi〇a-(001)单晶纳米片。
[0037] 实施例4
[0038] 4#Bi0Cl-(001)的具体制备步骤如下:
[0039] 称取116mg化α和lOOmg NaOA放入圆底烧瓶中,加入30血去离子水,充分揽拌,使 化C1充分溶解,向圆底烧瓶中缓慢加入2mL的0.1mol/L Bi(N03)3,并于95°C度下反应Ξ小 时,将得到的白色沉淀用无水乙醇多次洗涂后干燥,得到4#Bi〇a-(001)单晶纳米片。
[0040] 实施例5
[0041 ] 5#Bi0Cl-(001)的具体制备步骤如下:
[0042] 称取116mg化α和lOOmg NaOA放入圆底烧瓶中,加入30血去离子水,充分揽拌,使 化C1充分溶解,向圆底烧瓶中缓慢加入2mL的0.3mol/L Bi (N03)3,并于95°C度下反应Ξ小 时,将得到的白色沉淀用无水乙醇多次洗涂后干燥,得到5#Bi〇a-(001)单晶纳米片。
[0043] 二、Bi0Cl-(001)/G0纳米复合材料的制备
[0044] 实施例6
[0045] l#Bi0Cl-(001)/G0纳米复合材料的具体制备步骤如下:
[0046] (i)G〇 的制备
[0047] 0.5g石墨粉与1.5g KMn化加入到装有12mL浓硫酸的圆底烧瓶中,冰水浴条件下磁 力揽拌地,加热至35°C,恒溫揽拌30min,逐滴加入23mL蒸馈水,升溫至98°C,揽拌15min,将 该混合物转移到冰水浴中,加入70mL蒸馈水稀释,再加入lOmL 30%的双氧水,揽拌30min, 溶液变为黄色,离屯、分离,充分洗涂至上层清液抑=7为止,将下层沉淀物干燥即得到GO。 [004引 (2)Bi0Cl-(001)/G0纳米复合材料的制备
[0049] 称取116mg化Cl,200mg化0A,加入30mL去离子水,充分揽拌,使化0A和化C1充分 溶解,加入15mg GO,揽拌化,向圆底烧瓶中缓慢加入2血的0.5mo 1/L Bi (N03)3,并于95°C度 下反应Ξ小时,将得到的沉淀物先后用去离子水和无水乙醇多次洗涂后,干燥,得到1# Bi0Cl-(001)/G0纳米复合光催化剂。实施例7
[0050] 2#Bi0Cl-(001)/G0纳米复合材料的具体制备步骤如下:
[0051] (i)G〇 的制备
[0化2]同实施例6中GO的制备方法。
[0053] (2)Bi0Cl-(001)/G0纳米复合材料的制备
[0化4] 称取116mg化Ciaoomg化OA,加入30mL去离子水,充分揽拌,使化OA和化Cl充分 溶解,加入15mg GO,揽拌化,向圆底烧瓶中缓慢加入2血的0.5mo 1/L Bi (N03)3,并于95°C度 下反应Ξ小时,将得到的沉淀物先后用去离子水和无水乙醇多次洗涂后,干燥,得到2# Bi0Cl-(001)/G0纳米复合光催化剂。实施例8
[0055] 3#Bi0Cl-(001)/G0纳米复合材料的具体制备步骤如下:
[0056] (i)G〇 的制备
[0化7]同实施例6中GO的制备方法。
[0化引 (2)Bi0Cl-(001)/G0纳米复合材料的制备
[0059] 称取116mg化Cl,0mg NaOA,加入30mL去离子水,充分揽拌,使NaCl充分溶解,加入 15mg GO,揽拌化,向圆底烧瓶中缓慢加入2血的0.5mol/L Bi (N03)3,并于95°C度下反应;小 时,将得到的沉淀物先后用去离子水和无水乙醇多次洗涂后,干燥,得到3#Bi0Cl-(001)/G0 纳米复合光催化剂。
[0060] 实施例9
[0061 ] 4#Bi0Cl-(001)/G0纳米复合材料的具体制备步骤如下:
[0062] (i)G〇 的制备
[0063] 同实施例6中GO的制备方法。
[0064] (2)Bi0Cl-(001)/G0纳米复合材料的制备
[0(?日]称取116mg化Cl,200mg化0A,加入30mL去离子水,充分揽拌,使化0A和化C1充分 溶解,加入5mg GO,揽拌化,向圆底烧瓶中缓慢加入2mL的0.5mo 1/L Bi (N03 ) 3,并于95 °C度下 反应Ξ小时,将得到的沉淀物先后用去离子水和无水乙醇多次洗涂后,干燥,得到4#810(:1- (001)/GO纳米复合光催化剂。实施例10
[0066] 5#Bi0Cl-(001)/G0纳米复合材料的具体制备步骤如下:
[0067] (i)G〇 的制备
[006引同实施例6中GO的制备方法。
[0069] (2)Bi0Cl-(001)/G0纳米复合材料的制备
[0070] 称取116mg化Cl,200mg化0A,加入30mL去离子水,充分揽拌,使化0A和化C1充分 溶解,加入25mg G0,揽拌化,向圆底烧瓶中缓慢加入2血的0.5mol/L Bi(N〇3)3,并于95°C度 下反应Ξ小时,将得到的沉淀物先后用去离子水和无水乙醇多次洗涂后,干燥,得到5# Bi0Cl-(001)/G0纳米复合光催化剂。实施例11
[0071 ] 6#Bi0Cl-(001)/G0纳米复合材料的具体制备步骤如下:
[0072] (i)G〇 的制备
[0073] 同实施例6中GO的制备方法。
[0074] (2)Bi0Cl-(001)/G0纳米复合材料的制备
[00巧]称取116mg化Cl,200mg化0A,加入30mL去离子水,充分揽拌,使化0A和化C1充分 溶解,加入40mg GO,揽拌化,向圆底烧瓶中缓慢加入2血的0.5mol/L Bi(N03)3,并于95°C度 下反应Ξ小时,将得到的沉淀物先后用去离子水和无水乙醇多次洗涂后,干燥,得到6# Bi0Cl-(001)/G0纳米复合光催化剂。^、Bi0Cl-(001)及Bi0Cl-(001)/G0光催化活性评价 [0076] 表1实施例1所制备的BiOCl-(OOl)和实施例6所制备的Bi0Cl-(001)/G0光催化降 解M0
[0077]
[007引 W反应条件:降解浓度为lOmg [1的MO水溶液lOmL
[0079] 量取lOmL lOmg L-iMO溶液放入锥形瓶中,加入30mg Bi0Cl-(001)/G0纳米复合催 化剂,在黑暗处超声分散30min使其达到吸附平衡,然后在揽拌的条件下,L抓灯(30W)作为 照射120min,每隔40min用722S分光光度计测量水溶液中M0的浓度。
[0080] 表1是本发明所制备的Bioa-(ooi)和Bi0a-(001)/G0,分别降解M0时不同光照时 间的降解率。从表1中可W看出,在L邸灯的照射下,Bi0Cl-(001)/G0纳米复合催化剂对降解 M0表现出了良好的催化活性。当照射40min时,M0的降解率是68%,当光照时间为120min时, 降解率达到87%,而在相同条件下,BiOCl-(OOl)作为光催化剂,当照射40min时,M0的降解 率是43 %,当光照时间为120min时,降解率仅为48 %,由此可见,利用晶体的表面工程技术 和电子的抽出效应制备的Bi0a-(001)/G0纳米复合催化剂的光催化活性有了大幅度提高。 [0081 ]表2实施例6所制备的Bi0a-(001)/G0纳米复合光催化剂的稳定性
[0082]
[〇〇削表2是催化剂Bi0Cl-(001)/G0的稳定性试验。降解lOmL浓度为lOmg L-1的M0水溶 液,第一次降解时催化剂用量为30mg,光照时间化,反应完毕后,离屯、分离,回收催化剂,再 加入lOmL浓度为lOmg 1/1罗丹明水溶液,进行光照试验,催化剂如此循环使用3次,从表2中 可^看出,MO的降解率仍然能达到85%,这表明:Bi0Cl-(001)/G0纳米复合催化剂的稳定性 良好。
【主权项】
1. 一种Bi0Cl-(001)/G0纳米复合光催化剂的制备方法,其特征在于,该复合光催化剂 的活性组分是Bi0Cl-(001)/G0,利用晶体表面工程技术和电子抽出效应相结合,将GO和暴 露(001)面的BiOCl单晶纳米片相复合,制备纳米片-片复合的光催化剂Bi0Cl-(001)/G0;其 具体制备步骤如下: (1 )0.5g石墨粉与1.5g ΚΜη04加入到装有12mL浓硫酸的圆底烧瓶中,冰水浴条件下磁力 搅拌4h,加热至35 °C,恒温搅拌30min,逐滴加入23mL蒸馏水,升温至98°C,搅拌15min,将该 混合物转移到冰水浴中,加入70mL蒸馏水稀释,再加入10mL 30 %的双氧水,搅拌30min,溶 液变为黄色,离心分离,充分洗涤至上层清液pH=7为止,将下层沉淀物干燥即得到GO; (2)称取氯化钠116mg,油酸钠0-200mg,加入30mL去离子水,充分搅拌,使油酸钠和NaCl 充分溶解,加入0_40mg步骤(1)得到的G0,搅拌2h,向圆底烧瓶中缓慢加入2mL的0.1- 0.5mol/L Bi(Nosh,并于95°C度下反应3小时,将反应物冷却至室温,离心分离,洗涤,干燥 后得到固体产物,该固体产物即为BiOCl-( 001) /GO纳米复合材料。2. 如权利要求1所述的Bi0Cl-(001 )/G0纳米复合光催化剂的制备方法,其特征在于,所 述步骤(2)中:油酸钠为 200mg、G0为 15mg、Bi(N03)3 为0.5mol/L。3. 如权利要求1所述制备方法得到的Bi0Cl-(001 )/G0纳米复合光催化剂在降解罗丹明 反应中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种BiOCl-(001)/GO纳米复合光催化剂的制备及应用,属于光催化剂领域。该复合光催化剂的活性组分是BiOCl-(001)/GO,特点是利用晶体表面工程技术和电子抽出效应相结合,将GO和暴露(001)面的BiOCl单晶纳米片相复合,制备纳米复合光催化剂BiOCl-(001)/GO;其制备方法是:将NaCl和油酸钠放入圆底烧瓶中,加入去离子水,充分搅拌,使油酸钠和NaCl充分溶解,加入石墨烯,恒温搅拌,然后缓慢加入Bi(NO3)3,反应一定时间后冷却、洗涤、干燥即得到目标产物。本发明制备的纳米复合光催化剂可用于降解甲基橙的反应,具有良好的催化效果以及稳定性。
【IPC分类】C02F1/30, B01J27/06, C02F1/28
【公开号】CN105562040
【申请号】CN201610021421
【发明人】陈国昌, 王海波, 乔红斌, 叶明富, 裘小宁, 蒋伟峰
【申请人】安徽工业大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月11日
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