申请日2017.06.06
公开(公告)日2017.10.03
IPC分类号B01J27/04; B01J35/02; C02F1/30; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种能够有效降解染料废水的Bi2S3/SnS2/Bi2O3三元复合光催化剂的制备方法，将Bi(NO3)3·5H2O溶于乙醇和丙三醇的混合溶液中得到溶液A，再将硫脲加入到溶液A中并磁力搅拌40min得到溶液B，然后将SnCl4·5H2O分散到溶液B中并继续磁力搅拌得到溶液C，随后将溶液C转入聚四氟乙烯反应釜于180℃反应，反应完成后自然冷却至室温，过滤分离，用水和乙醇各洗涤三次，然后干燥，最后于280℃煅烧即得Bi2S3/SnS2/Bi2O3三元复合光催化剂。本发明通过简单的方法制备Bi2S3/SnS2/Bi2O3三元异质结光催化材料以实现优异的光催化活性，该三元复合光催化剂具有吸收光谱范围宽、性能稳定、无毒和高效低廉等优异性能，能够用于难生物降解有机污染物的降解，具有较强的市场应用价值。
权利要求书
1.能够有效降解染料废水的Bi2S3/SnS2/Bi2O3三元复合光催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：将Bi(NO3)3·5H2O溶于乙醇和丙三醇的混合溶液中得到溶液A，再将硫脲加入到溶液A中并磁力搅拌40min得到溶液B，然后将SnCl4·5H2O分散到溶液B中并继续磁力搅拌得到溶液C，随后将溶液C转入聚四氟乙烯反应釜于180℃反应，反应完成后自然冷却至室温，过滤分离，用水和乙醇各洗涤三次，然后干燥，最后于280℃煅烧即得Bi2S3/SnS2/Bi2O3三元复合光催化剂。
2.根据权利要求1所述的能够有效降解染料废水的Bi2S3/SnS2/Bi2O3三元复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述的Bi(NO3)3·5H2O、硫脲和SnCl4·5H2O的投料摩尔比为1:3:0.03-0.25。
3.根据权利要求1所述的能够有效降解染料废水的Bi2S3/SnS2/Bi2O3三元复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述的Bi(NO3)3·5H2O、硫脲和SnCl4·5H2O的投料摩尔比为1:3:0.15。
说明书
能够有效降解染料废水的Bi2S3/SnS2/Bi2O3三元复合光催化剂的制备方法
技术领域
本发明属于光催化材料的合成技术领域，具体涉及一种能够有效降解染料污水的Bi2S3/SnS2/Bi2O3三元复合光催化剂的制备方法。
背景技术
染料废水是成分复杂、难生物降解的有机废水，对染料废水的有效处理处置是研究者们关注的一大热点。在降解染料废水的技术中，纳米半导体光催化氧化技术日趋受到关注。其中硫化铋(Bi2S3)由于其在不同领域的广泛应用(诸如水处理，储能和电化学传感等)备受关注。Bi2S3已经被证明具有可见光活性，带隙能为1.3eV，然而纯Bi2S3光催化剂在实际应用受到光生电子-空穴对快速重组的限制。为了解决这个问题，异质结构构造是提高Bi2S3光催化活性的有效方法之一。其中SnS2带隙能1.91-2.35eV，无毒害，价格低廉，在酸性和中性水溶液中具有好的稳定性，是一种有前景的可见光响应催化剂。同时，氧化铋(Bi2O3)由于其较高的电化学稳定性也被认为是有前途的光催化剂。更为重要的是，这三种材料(Bi2S3、SnS2和Bi2O3)具有良好的带电势匹配性能，可以形成三元异质结，然而目前尚没有关于该方面的相关报道。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种工艺简单且成本低廉的能够有效降解染料废水的Bi2S3/SnS2/Bi2O3三元复合光催化剂的制备方法。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，能够有效降解染料废水的Bi2S3/SnS2/Bi2O3三元复合光催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：将Bi(NO3)3·5H2O溶于乙醇和丙三醇的混合溶液中得到溶液A，再将硫脲加入到溶液A中并磁力搅拌40min得到溶液B，然后将SnCl4·5H2O分散到溶液B中并继续磁力搅拌得到溶液C，随后将溶液C转入聚四氟乙烯反应釜于180℃反应，反应完成后自然冷却至室温，过滤分离，用水和乙醇各洗涤三次，然后干燥，最后于280℃煅烧即得Bi2S3/SnS2/Bi2O3三元复合光催化剂。
进一步优选，所述的Bi(NO3)3·5H2O、硫脲和SnCl4·5H2O的投料摩尔比为1:3:0.03-0.25。
进一步优选，所述的Bi(NO3)3·5H2O、硫脲和SnCl4·5H2O的投料摩尔比为1:3:0.15。
本发明通过简单的方法制备Bi2S3/SnS2/Bi2O3三元异质结光催化材料以实现优异的光催化活性，该三元复合光催化剂具有吸收光谱范围宽、性能稳定、无毒和高效低廉等优异性能，能够用于难生物降解有机污染物的降解，具有较强的市场应用价值。
