CN103933976A

CN103933976A - 高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO2纳米异质结光催化剂及其制备方法

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Publication number: CN103933976A
Application number: CN201410191596.8A
Authority: CN
Inventors: 伊文涛; 闫春燕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-05-08
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2014-07-23

Abstract

本发明属于TiO₂基光催化剂技术领域，具体涉及一种高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂及其制备方法，采用水热-溶剂热反应可以合成粒径及形貌可控的具有可见光响应能力的Bi离子掺杂的TiO₂，从而拓展了光催化剂的光谱响应范围；通过表面光化学沉积贵金属得到的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂与普通的TiO₂相比可以进一步分离光生电子与空穴，进一步提高产品的光催化效率，能在短时间内高效降解有机污染物；采用本技术所得产品具有非常高的可见光催化活性，部分产品在可见光下降解有机污染物的光催化效率高于国际标准品P25在紫外光下的光催化效率；简便易行、无污染、实用性强，产品应用范围广。

Description

高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO2纳米异质结光催化剂及其制备方法

技术领域

本发明属于TiO₂基光催化剂技术领域，具体涉及一种高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂及其制备方法。

背景技术

随着经济社会的发展，当前环境污染成为人类面临的重大挑战，各种水体污染及大气污染不断加剧，造成生态环境的不断恶化，严重影响着人们的健康和生活质量。因此，如何经济有效地净化谁和空气是我们必须应对与解决的重大科学挑战。与传统的物理吸附、化学氧化、膜处理等方法相比，半导体光催化技术通过太阳光驱动一系列重要的化学反应，不仅可以将低密度的太阳能转化为高密度的化学能、电能，同时还可以直接利用太阳光降解和矿化水和空气中的各种污染物，具有成本低、无二次污染，应用范围广等优点，被认为是21世纪解决环境污染和能源短缺的“最有效武器”，发展前景光明。

在众多的半导体光催化剂中，TiO₂具有催化活性高、化学性质稳定、无生物毒性、不发生光腐蚀、耐酸碱性好等优点，广泛应用于污水处理、空气净化、抗菌杀毒及光分解水制氢等领域，是光催化领域研究的最广泛，最深入的体系。然而，由于其只能利用波长小于387nm的紫外光，而紫外光仅占太阳光能量的大约4％，太阳能利用率低；此外，TiO₂光生载流子(电子与空穴)的复合率高，光催化效率低。这些缺点严重限制了TiO₂光催化技术在实际中的应用。因此，开发一种高效的可见光响应的光催化剂具有重大的现实意义。为了充分利用可见光或太阳光，对纳米TiO₂进行改性，以拓展其光谱响应范围并提高其光催化效率仍是该领域面临的主要课题。

结合光催化原理，通过改变半导体电子结构的方式来调节半导体的能带是拓展材料可见光响应范围、提高其光催化效率的最为有效的手段。至今为止，纳米TiO₂的改性方法主要策略有贵金属沉积、金属离子掺杂、非金属掺杂、金属-非金属共掺杂、表面染料敏化、半导体复合等。由于Bi_6s和O_2p轨道的杂化使价带上移，从而使其具有较小的带隙和价带离散的特点，这将有利于光生电子从价带向导带迁移，使其紫外光催化活性提高并具有较好的可见光催化活性，因此，Bi离子掺杂TiO₂可拓展其光谱响应范围。在此基础上，贵金属表面沉积可形成金属-半导体纳米异质结，进一步减少光生载流子的复合，提高其光催化效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光催化效率高，稳定性好的高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂，其制备方法包括以下步骤：

1)将钛酸丁酯按体积比1∶1～1∶10溶于无水乙醇中，搅拌得溶液A；

2)将硝酸铋按铋与钛物质的量比n_Bi/(n_Ti+n_Bi)＝2％～15％溶于稀硝酸溶液，得澄清溶液B；

3)强力搅拌下，将溶液B逐滴滴加到溶液A中得Bi/Ti混合溶胶；

4)将上述溶胶转移至水热反应釜中，120～180℃下水热反应4～24h，冷却至室温，所得产品固液分离后60～85℃真空烘干2～10h，研细后于400～650℃下焙烧2～8h，得铋掺杂的二氧化钛Bi-TiO₂，记为X％Bi-TiO₂；

5)将步骤4)制得的Bi-TiO₂分散于一定浓度的H₂PtCl₆、HAuCl₄、H₂PdCl₄或AgNO₃溶液中得混合溶液，使混合溶液中贵金属质量与Bi-TiO₂的质量比达0.1％～2.0％，将上述混合液避光搅拌30min，加入甲醇，打开氙灯光源，磁力搅拌下照射1～10h进行光沉积实验，反应结束，收集固体样品，分别以乙醇和去离子水洗涤3次以上，60～85℃真空烘干即可得贵金属表面沉积的Bi-TiO₂，记为m％贵金属-X％Bi-TiO₂。

具体地，所述步骤2)中稀硝酸溶液的浓度为2～8mol·L^-1。

具体地，所述步骤3)中强力搅拌的搅拌速度是300～450rpm。

具体地，所述步骤4)X％指步骤2)中的n_Bi/(n_Ti+n_Bi)＝2％～15％中的某一数值。

具体地，所述步骤5)中贵金属溶液的浓度是0.01～0.1mol·L^-1。

具体地，所述步骤5)中甲醇与混合溶液的体积比为2％～10％。

具体地，所述步骤5)中模拟太阳光的氙灯光源的功率为150W。

具体地，所述步骤5)中的m％指步骤5)中的0.1％～2.0％中某一数值。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1)本技术采用水热-溶剂热反应可以合成粒径及形貌可控的具有可见光响应能力的Bi离子掺杂的TiO₂，从而拓展了光催化剂的光谱响应范围；

2)通过表面光化学沉积贵金属得到的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂与普通的TiO₂相比可以进一步分离光生电子与空穴，进一步提高产品的光催化效率，能在短时间内高效降解有机污染物；

3)采用本技术所得产品具有非常高的可见光催化活性，部分产品在可见光下降解有机污染物的光催化效率高于国际标准品P25(德国Degussa公司生产的代号P25的二氧化钛光催化剂)在紫外光下的光催化效率；

4)本技术简便易行、无污染、实用性强，所得产品应用范围广。

附图说明

图1是实施例1中1％Au-10％Bi-TiO₂与纯TiO₂和对比例1中10％Bi-TiO₂的X射线衍射(XRD)图。

图2是对比例1中10％Bi-TiO₂的高分辨场发射扫描电镜(HRSEM)图。

图3是实施例2中1％Pt-10％Bi-TiO₂的高分辨场发射扫描电镜(HRSEM)图。

图4是不同样品的光催化性能比较示意图。

图5是实施例2中合成的1％Pt-10％Bi-TiO₂光催化降解酸性橙(AO7)的动力学曲线及光谱吸收曲线。

图6是实施例2中合成的1％Pt-10％Bi-TiO₂光催化降解水杨酸(SA)的动力学曲线及光谱吸收曲线。

图7是实施例2中合成的1％Pt-10％Bi-TiO₂光催化稳定性测试曲线。

图8是实施例2中合成的1％Pt-10％Bi-TiO₂与P25光催化活性比较示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。

对比例1

将钛酸丁酯按体积比1∶3溶于无水乙醇中，搅拌得溶液A；将硝酸铋按铋与钛物质的量比n_Bi/(n_Ti+n_Bi)＝10％溶于浓度为4mol·L^-1的稀硝酸溶液中，得澄清溶液B；在450rpm搅拌速度下，将溶液B逐滴滴加到溶液A中得Bi/Ti混合溶胶；将上述溶胶转移至水热反应釜中，160℃下水热反应10h，冷却至室温，所得产品固液分离后80℃真空烘干8h，研细后于500℃下焙烧4h，得铋掺杂的二氧化钛Bi-TiO₂，记为10％Bi-TiO₂。

图2为对比例1中样品10％Bi-TiO₂的高分辨率场发射扫描电镜(HRSEM)图(该图同样适用于其他实施例中的具相同Bi掺杂量的样品)，从图2可知看出该材料为纳米材料，呈现多孔半结晶形貌，对该样品的N₂吸附-脱附实验测试结果显示其BET比表面积为127.69m²·g^-1，该形貌有利于样品对污染物的吸附。

实施例1

将钛酸丁酯按体积比1∶3溶于无水乙醇中，搅拌得溶液A；将硝酸铋按铋与钛物质的量比n_Bi/(n_Ti+n_Bi)＝10％溶于浓度为4mol·L^-1的稀硝酸溶液中，得澄清溶液B；在450rpm搅拌速度下，将溶液B逐滴滴加到溶液A中得Bi/Ti混合溶胶；将上述溶胶转移至水热反应釜中，160℃下水热反应10h，冷却至室温，所得产品固液分离后80℃真空烘干8h，研细后于500℃下焙烧4h，得铋掺杂的二氧化钛Bi-TiO₂，记为10％Bi-TiO₂；将制得的Bi-TiO₂分散于浓度为0.02mol·L^-1的HAuCl₄溶液中得混合溶液，使混合溶液中贵金属质量与Bi-TiO₂的质量比达1％，将上述混合液避光搅拌30min，加入占混合溶液体积5％的甲醇，打开氙灯光源，功率为150W，磁力搅拌下照射4h进行光沉积实验，反应结束，收集固体样品，分别以乙醇和去离子水洗涤3次以上，75℃真空烘干即可得贵金属表面沉积的Bi-TiO₂，记为1％Au-10％Bi-TiO₂。

1％Au-10％Bi-TiO₂与纯TiO₂和10％Bi-TiO₂的XRD图如图1所示，可知，10％Bi掺杂样品10％Bi-TiO₂及贵金属Au表面沉积后所得样品1％Au-10％Bi-TiO₂与纯TiO₂一样，均为锐钛矿相结构，Bi离子掺杂及贵金属的表面沉积并未改变催化剂的晶相。

实施例2

将钛酸丁酯按体积比1∶3溶于无水乙醇中，搅拌得溶液A；将硝酸铋按铋与钛物质的量比n_Bi/(n_Ti+n_Bi)＝10％溶于浓度为4mol·L^-1的稀硝酸溶液中，得澄清溶液B；在450rpm搅拌速度下，将溶液B逐滴滴加到溶液A中得Bi/Ti混合溶胶；将上述溶胶转移至水热反应釜中，160℃下水热反应10h，冷却至室温，所得产品固液分离后80℃真空烘干8h，研细后于500℃下焙烧4h，得铋掺杂的二氧化钛Bi-TiO₂，记为10％Bi-TiO₂；将制得的Bi-TiO₂分散于浓度为0.02mol·L^-1的H₂PtCl₆溶液中得混合溶液，使混合溶液中贵金属质量与Bi-TiO₂的质量比达1％，将上述混合液避光搅拌30min，加入占混合溶液体积5％的甲醇，打开氙灯光源，功率为150W，磁力搅拌下照射4h进行光沉积实验，反应结束，收集固体样品，分别以乙醇和去离子水洗涤3次以上，75℃真空烘干即可得贵金属表面沉积的Bi-TiO₂，记为1％Pt-10％Bi-TiO₂。

图3为本实施例中样品1％Pt-10％Bi-TiO₂的高分辨率场发射扫描电镜(HRSEM)图，该图与图2相比可知，经Pt表面沉积后的样品其多孔基体中出现块状结晶物质，对该结晶物质的能谱分析获知该结晶物质主要为Bi₂O₃。

实施例3

将钛酸丁酯按体积比1∶8溶于无水乙醇中，搅拌得溶液A；将硝酸铋按铋与钛物质的量比n_Bi/(n_Ti+n_Bi)＝15％溶于浓度为6mol·L^-1的稀硝酸溶液中，得澄清溶液B；在400rpm搅拌速度下，将溶液B逐滴滴加到溶液A中得Bi/Ti混合溶胶；将上述溶胶转移至水热反应釜中，180℃下水热反应4h，冷却至室温，所得产品固液分离后60℃真空烘干10h，研细后于450℃下焙烧6h，得铋掺杂的二氧化钛Bi-TiO₂，记为15％Bi-TiO₂；将制得的Bi-TiO₂分散于浓度为0.01mol·L^-1的HAuCl₄溶液中得混合溶液，使混合溶液中贵金属质量与Bi-TiO₂的质量比达0.1％，将上述混合液避光搅拌30min，加入占混合溶液体积7％的甲醇，打开氙灯光源，功率为150W，磁力搅拌下照射8h进行光沉积实验，反应结束，收集固体样品，分别以乙醇和去离子水洗涤3次以上，60℃真空烘干即可得贵金属表面沉积的Bi-TiO₂，记为0.1％Au-15％Bi-TiO₂。

实施例4

将钛酸丁酯按体积比1∶10溶于无水乙醇中，搅拌得溶液A；将硝酸铋按铋与钛物质的量比n_Bi/(n_Ti+n_Bi)＝7％溶于浓度为2mol·L^-1的稀硝酸溶液中，得澄清溶液B；在300rpm搅拌速度下，将溶液B逐滴滴加到溶液A中得Bi/Ti混合溶胶；将上述溶胶转移至水热反应釜中，120℃下水热反应24h，冷却至室温，所得产品固液分离后70℃真空烘干4h，研细后于650℃下焙烧2h，得铋掺杂的二氧化钛Bi-TiO₂，记为7％Bi-TiO₂；将制得的Bi-TiO₂分散于浓度为0.07mol·L^-1的H₂PdCl₄溶液中得混合溶液，使混合溶液中贵金属质量与Bi-TiO₂的质量比达2％，将上述混合液避光搅拌30min，加入占混合溶液体积10％的甲醇，打开氙灯光源，功率为150W，磁力搅拌下照射10h进行光沉积实验，反应结束，收集固体样品，分别以乙醇和去离子水洗涤3次以上，80℃真空烘干即可得贵金属表面沉积的Bi-TiO₂，记为0.07％Pd-7％Bi-TiO₂。

实施例5

将钛酸丁酯按体积比1∶1溶于无水乙醇中，搅拌得溶液A；将硝酸铋按铋与钛物质的量比n_Bi/(n_Ti+n_Bi)＝2％溶于浓度为8mol·L^-1的稀硝酸溶液中，得澄清溶液B；在450rpm搅拌速度下，将溶液B逐滴滴加到溶液A中得Bi/Ti混合溶胶；将上述溶胶转移至水热反应釜中，140℃下水热反应20h，冷却至室温，所得产品固液分离后85℃真空烘干2h，研细后于600℃下焙烧8h，得铋掺杂的二氧化钛Bi-TiO₂，记为2％Bi-TiO₂；将制得的Bi-TiO₂分散于浓度为0.1mol·L^-1的AgNO₃溶液中得混合溶液，使混合溶液中贵金属质量与Bi-TiO₂的质量比达1.5％，将上述混合液避光搅拌30min，加入占混合溶液体积2％的甲醇，打开氙灯光源，功率为150W，磁力搅拌下照射1h进行光沉积实验，反应结束，收集固体样品，分别以乙醇和去离子水洗涤3次以上，85℃真空烘干即可得贵金属表面沉积的Bi-TiO₂，记为0.1％Ag-2％Bi-TiO₂。

实施例6

将钛酸丁酯按体积比1∶3溶于无水乙醇中，搅拌得溶液A；将硝酸铋按铋与钛物质的量比n_Bi/(n_Ti+n_Bi)＝10％溶于浓度为4mol·L^-1的稀硝酸溶液中，得澄清溶液B；在450rpm搅拌速度下，将溶液B逐滴滴加到溶液A中得Bi/Ti混合溶胶；将上述溶胶转移至水热反应釜中，160℃下水热反应10h，冷却至室温，所得产品固液分离后80℃真空烘干8h，研细后于500℃下焙烧4h，得铋掺杂的二氧化钛Bi-TiO₂，记为10％Bi-TiO₂；将制得的Bi-TiO₂分散于浓度为0.02mol·L^-1的H₂PdCl₄溶液中得混合溶液，使混合溶液中贵金属质量与Bi-TiO₂的质量比达1％，将上述混合液避光搅拌30min，加入占混合溶液体积5％的甲醇，打开氙灯光源，功率为150W，磁力搅拌下照射4h进行光沉积实验，反应结束，收集固体样品，分别以乙醇和去离子水洗涤3次以上，75℃真空烘干即可得贵金属表面沉积的Bi-TiO₂，记为1％Pd-10％Bi-TiO₂。

实施例7

将钛酸丁酯按体积比1∶3溶于无水乙醇中，搅拌得溶液A；将硝酸铋按铋与钛物质的量比n_Bi/(n_Ti+n_Bi)＝10％溶于浓度为4mol·L^-1的稀硝酸溶液中，得澄清溶液B；在450rpm搅拌速度下，将溶液B逐滴滴加到溶液A中得Bi/Ti混合溶胶；将上述溶胶转移至水热反应釜中，160℃下水热反应10h，冷却至室温，所得产品固液分离后80℃真空烘干8h，研细后于500℃下焙烧4h，得铋掺杂的二氧化钛Bi-TiO₂，记为10％Bi-TiO₂；将制得的Bi-TiO₂分散于浓度为0.02mol·L^-1的AgNO₃溶液中得混合溶液，使混合溶液中贵金属质量与Bi-TiO₂的质量比达1％，将上述混合液避光搅拌30min，加入占混合溶液体积5％的甲醇，打开氙灯光源，功率为150W，磁力搅拌下照射4h进行光沉积实验，反应结束，收集固体样品，分别以乙醇和去离子水洗涤3次以上，75℃真空烘干即可得贵金属表面沉积的Bi-TiO₂，记为1％Ag-10％Bi-TiO₂。

材料的光催化性能测试方法：

以一定浓度的有色的酸性橙AO7或无色的水杨酸等为探针分子，将待测样品以一定的质量浓度分散其中，调节溶液的pH，暗处磁力搅拌1h达到吸附-脱附平衡后，通空气或O₂并控制流速为5～20mL·min^-1，打开模拟太阳光Xe灯并用420nm的滤光片除去Xe灯的紫外部分以保证照射光全为可见光(功率150W，入射光光强120mw/cm²)，进行可见光条件下的光催化实验，每隔10min或20min取样，膜过滤分离后紫外可见吸收光谱在相应物种最大吸收波长处测定清液的吸光值或浓度，以比较其可见光条件下的光催化活性。将使用过的材料经离心分离、洗涤、真空干燥后重复上述实验，循环实验，进行光催化剂的稳定性研究。

图4为不同样品的光催化性能的比较，其中内插图为不同铋Bi掺杂量的TiO₂样品的光催化活性的比较，可以看出掺杂量n_Bi/(n_Ti+n_Bi)＝10％的产品可见光催化效果最好。图4中1为纯TiO₂，2为10％Bi-TiO₂(对比例1)，3为1％Ag-10％Bi-TiO₂(实施例7)，4为1％Au-10％Bi-TiO₂(实施例1)，5为1％Pd-10％Bi-TiO₂(实施例6)，6为1％Pt-10％Bi-TiO₂(实施例2)的光催化效果图。可以看出当掺杂量n_Bi/(n_Ti+n_Bi)＝10％时，所得产品的光催化效果较其它掺杂量样品具有更高的光催化活性；对于样品10％Bi-TiO₂，当贵金属沉积量均为1％时，贵金属沉积后所得产品的光催化活性要明显优于纯TiO₂和单纯Bi掺杂样品的光催化活性，并且此时Pt沉积样品的光催化效果异常出色。

本发明所合成的m％贵金属-X％Bi-TiO₂均具有优良的可见光催化活性，均可用于有色或无色有机污染物的快速降解，以Pt沉积样品为例，其光催化降解酸性橙和水杨酸的实验结果见图5～图8。

在酸性橙7(AO7)的浓度浓度为20mg·L^-1，pH3.5，1％Pt-10％Bi-TiO₂投加量2g·L^-1，室温条件下，1％Pt-10％Bi-TiO₂光催化降解酸性橙(AO7)的动力学曲线及甲基橙溶液光谱吸收曲线如图5所示；在水杨酸(SA)浓度40mg·L^-1，pH2.4，光催化剂加入量2g·L^-1，室温条件下，1％Pt-10％Bi-TiO₂光催化降解水杨酸(SA)的动力学曲线及溶液光谱吸收曲线如图6所示。

在酸性橙7(AO7)的浓度浓度为20mg·L^-1，pH3.5，1％Pt-10％Bi-TiO₂投加量2g·L^-1，室温条件下，1％Pt-10％Bi-TiO₂光催化稳定性测试曲线如图7所示，可以看出，经过四次重复实验，催化剂的光催化性能未发生明显降低，说明其稳定性良好。

在酸性橙7(AO7)的浓度浓度为20mg·L^-1，pH3.5，催化剂投加量为2g·L^-1，室温条件下，1％Pt-10％Bi-TiO₂在可见光下而国际标准品P25在紫外光下光催化降解酸性橙(AO7)的光催化效果比较曲线见图8。从图8可清楚的看到，1％Pt-10％Bi-TiO₂在可见光下光催化降解酸性橙7的效率较国际标准品P25在紫外光下降解酸性橙7的效率要高。此处，P25指德国Degussa公司生产的代号P25的二氧化钛光催化剂，该种催化剂具有很高的紫外光催化活性，但不具有可见光催化活性。P25的紫外光催化实验中，紫外光UV light光源为100W高压汞灯，主波长365nm；1％Pt-10％Bi-TiO₂的可见光催化降解实验中可见光光源为具420nm滤光片的150W Xe灯。

以上数据表明，以酸性橙7和水杨酸的降解率作为催化剂催化效率的评价依据，其他条件相同情况下，本发明所合成的催化剂在可见光条件下具有优异的光催化活性，同时本发明所合成的催化剂在连续循环使用过程中光催化效果始终保持稳定，未出现明显失活现象。

本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims

1.高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：

3)强力搅拌下，将溶液B逐滴滴加到溶液A中得Bi/Ti混合溶胶；

5)将步骤4)制得的Bi-TiO₂分散于一定浓度的贵金属溶液中得混合溶液，使混合溶液中贵金属质量与Bi-TiO₂的质量比达0.1％～2.0％，将上述混合液避光搅拌30min，加入甲醇，打开氙灯光源，磁力搅拌下照射1～10h进行光沉积实验，反应结束，收集固体样品，分别以乙醇和去离子水洗涤3次以上，60～85℃真空烘干即可得贵金属表面沉积的Bi-TiO₂，记为m％贵金属-X％Bi-TiO₂。

2.根据权利要求1所述的高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂，其特征在于，所述步骤2)中稀硝酸溶液的浓度为2～8mol·L^-1。

3.根据权利要求1所述的高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂，其特征在于，所述步骤3)中强力搅拌的搅拌速度是300～450rpm。

4.根据权利要求1所述的高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂，其特征在于，所述步骤4)中X％指步骤2)中的n_Bi/(n_Ti+n_Bi)＝2％～15％中的某一数值。

5.根据权利要求1所述的高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂，其特征在于，所述步骤5)中的贵金属溶液为H₂PtCl₆、HAuCl₄、H₂PdCl₄或AgNO₃溶液中的一种。

6.根据权利要求5所述的高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂，其特征在于，所述贵金属溶液的浓度是0.01～0.1mol·L^-1。

7.根据权利要求1所述的高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂，其特征在于，所述步骤5)中甲醇与混合溶液的体积比为2％-10％。

8.根据权利要求1所述的高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂，其特征在于，所述步骤5)中氙灯光源的功率为150W。

9.根据权利要求1所述的高效可见光响应的贵金属-Bi-TiO₂纳米异质结光催化剂，其特征在于，所述步骤5)中的m％指贵金属质量与Bi-TiO₂的质量比0.1％～2.0％中某一数值。