CN104353472B - 一种BiOBr/RGO纳米复合材料的制备方法及其在降解罗丹明反应中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种BiOBr/RGO纳米复合材料的制备方法及其应用，属于光催化剂领域。该复合材料的活性组分是BiOBr/RGO，特点是花状的BiOBr与层状RGO交织在一起，形成独特的三维立体结构，其制备方法是：量取一定量的甲苯，十六烷基三甲基溴化铵和油酸，恒温搅拌，加入氧化石墨烯，获得溶液A；再量取一定量H2O，加入HNO3和Bi(NO3)3·5H2O，得到溶液B；在搅拌状态下把溶液B滴入溶液A中，将温度升至85℃回流12h；之后，冷却、洗涤、干燥即得到目标产物。本发明制备的BiOBr/RGO纳米复合材料可作为光催化剂用于降解罗丹明的反应，具有良好的催化效果以及稳定性。
Description
技术领域
本发明属于光催化剂领域，具体涉及一种含有还原石墨烯(RGO)的光催化剂BiOBr/RGO纳米复合材料的制备技术，特别涉及一种形貌和组成可控的花状BiOBr/RGO的纳米复合材料的制备技术。本发明合所制备的BiOBr/RGO纳米复合材料为光催化剂，用于光降解罗丹明得了很好的催化效果。
背景技术
形貌和组成可控的多组份杂化材料在催化、太阳能转化和光电技术等领域均有极大的潜在应用价值(P.Li,et al.Au-ZnO Hybrid Nanopyramids and TheirPhotocatalytic Properties,J.Am.Chem.Soc.2011,133,5660-5663；T.Yu,et al.AqueousPhase Synthesis of Pt/CeO2Hybrid Nanostructures and Their CatalyticProperties,Adv.Mater.2010,22,5188-5192.)。RGO是重要的碳材料之一，具有许多优良的性质，例如比表面积大，热稳定性高，导电能力强等，广泛应用于包括光催化在内的各种领域。(X.An,et al.,Graphene-based photocatalytic composites,RSC Adv.,1(2011)1426-1434.D.R.Dreyer,et al.,The chemistry of grapheneoxide,Chem.Soc.Rev.,39(2010)228-240.Y.Zhang,et al.,Photoreduction ofGraphene Oxides:Methods,Properties,and Applications,Adv.Optical Mater.,2(2014)10–28.)。半导体光催化材料在环境保护方面具有突出的优点，在环境净化处理方面具有很强的潜在应用价值(M.N.Chong,et al.Recent developments inphotocatalytic water treatment technology:a review,Water Res.44(2010)2997-3027.P.Gao,et al.Sulfonated graphene oxide-ZnO-Ag photocatalyst for fastphotodegradation and disinfection under visible light,J Hazard Mater.262(2013)826-835.C.Chen,et al.Nanoporous Nitrogen-Doped Titanium Dioxide withExcellent Photocatalytic Activity under Visible Light Irradiation Produced byMolecular Layer Deposition,Angew.Chem.Int.Ed.,52(2013)9196-9200.)。其中的BiOBr由于具有很高的光催化活性而受到重视，也制备出了各种形状的BiOBr，例如BiOBr纳米片，BiOBr纳米空心球，BiOBr纳米粒子等(Z.H.Ai,etal.Efficient Photocatalytic Removal of NO in Indoor Air with Hierarchical BismuthOxybromide Nanoplate Microspheres under Visible Light,Environ.Sci.Technol.43(2009)4143-4150；J.Henle,et al.Nanosized BiOX(X＝Cl,Br,I)ParticlesSynthesized in Reverse Microemulsions,Chem.Mater.,19(2007)366-373；J.X.Xia,et al.Self-Assembly and Enhanced Photocatalytic Properties of BiOI HollowMicrospheres via a Reactable Ionic Liquid,Langmuir,27(2011)1200-1206.)。
在BiOBr中引入RGO，能够进一步提高其光催化性能。BiOBr在光照条件下产生电子和空穴，由于RGO的导电性，能够促进电荷和空穴分离；另外，RGO的加入能够使其复合材料增加对有机染料的吸附，从而提高催化效果(朱明山等银/卤化银:一类新型等离子体光催化剂，化学进展，25(2013)，209-220.)。
尽管制备BiOBr/RGO纳米复合材料的方法多种多样，但如何简便地制备形貌和组成可控的BiOBr/RGO纳米复合材料仍然是个技术难点。多年来，人们一直致力于研究该类材料的制备方法和原理。与本专利接近的文献报道有：H.Liu等人,W.Zhang等人和S.Song等人的报道(Hong Liu,et al.,Bismuth oxyiodide–graphene nanocomposites with high visible light photocatalytic activity,J.Colloid.Interf.Sci.398(2013)161–167；W.Zhang,et al.,Synthesis of BiOBr–graphene and BiOBr–graphene oxide nanocomposites with enhanced visible lightphotocatalytic performance,Ceram.Int.40(2014)9003–9008；S.Song,et al.,Microwave-assisted synthesis of BiOBr/graphene nanocomposites and their enhancedphotocatalytic activity,Dalton Trans.,41(2012)10472–10476)。虽然都是制备了BiOBr/RGO纳米复合材料，但是本发明与他们制备的BiOBr/RGO纳米复合材料在形貌上有很大的区别，另外，制备方法也不同，Liu等人是采用水热法，W.Zhang等人采用的是原位沉淀法，S.Song等人采用的是微波法，而用乳液法制备BiOBr/RGO纳米复合材料未见报道。
发明内容
本发明目的是提供一种形貌和组成可控的BiOBr/RGO纳米复合材料的制备方法，以期用本发明制备的BiOBr/RGO纳米复合材料作为光催化剂降解罗丹明取得良好的效果。
为了实现上述技术目的，本发明是通过以下技术方案予以实现的。
本发明提供了一种BiOBr/RGO纳米复合材料，其活性组分是BiOBr/RGO，其特点是花状的BiOBr与层状RGO交织在一起，形成独特的三维立体结构，其具体制备过程如下：
0.5g石墨粉与1.5g KMnO4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℃，恒温搅拌30min，逐滴加入23mL蒸馏水，升温至98℃，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氧化石墨烯(GO)。
量取20mL甲苯放入圆底烧瓶，在60℃下恒温搅拌30min，加入50～90mg十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和0.4～1.6mL油酸(OA)，继续搅拌直至二者完全溶解，然后加入0～20mg上述制备的GO，搅拌2h使其完全分散，此悬浮液称作A。另外在常温下量取190mL H2O，加入10mL 65％的HNO3，再加入1.96g Bi(NO3)3·5H2O，用玻璃棒搅拌使其完全溶解，称作溶液B。量取0.5～1.5mL溶液B滴入在搅拌的状态下的悬浮液A中，继续搅拌12h，将温度升至85℃回流，并在85℃下保持12h，反应结束。将反应物冷却至室温，离心分离，洗涤，干燥后得到固体产物。在此过程，GO被还原成为RGO，因此该固体产物称作BiOBr/RGO纳米复合材料。
通过调整CTAB、OA、GO和上述溶液B的用量等制备条件可以控制BiOBr/RGO纳米复合材料的形貌、分散性和尺寸大小。当CTAB、OA、GO和上述溶液B的用量分别是73mg、0.4mL、3～5mg和1mL时，BiOBr/RGO纳米复合材料中的花状BiOBr与层状RGO交织在一起，形成独特的三维立体结构。
本发明制备的BiOBr/RGO纳米复合材料可作为光催化剂用于降解罗丹明时，表现出了良好的催化效果。本发明所制备BiOBr/RGO纳米复合催化剂用于光降解罗丹明时反应条件为：浓度为10mg mL-1的罗丹明水溶液20mL，催化剂用量为30mg，太阳光作为光源，照射时间为40min时，罗丹明的降解率达到97％。另外，该催化剂还具有良好的稳定性，催化降解上述罗丹明水溶液，连续循环5次，降解率仍然能够达到97％左右。
与现有技术相比，采用本发明催化剂用于催化降解罗丹明，具有以下优势：
(1)催化剂的制备方法简单，制备温度低；
BiOBr/RGO纳米复合材料制备过程简单。以CTAB和OA为表面活性剂，同时，CTAB也是Br-的来源，首先在一定温度下使二者溶解在甲苯中，先后加入GO、Bi(NO3)3，在60℃下反应12h，然后在85℃下反应12h，便得到BiOBr/RGO纳米复合材料。
(2)催化效率高；
对于降解罗丹明的反应，当催化剂用量为30mg时，太阳光作为光源，照射时间为40min时，罗丹明的降解率为97％。
(3)催化稳定性好；
催化降解罗丹明水溶液，连续循环5次，降解率没有明显的降低。
附图说明
图1为本发明对比实施例所制备BiOBr的扫描电镜照片；
从图中可以看出，所制备的BiOBr呈花状，分散性好，大小均一，花瓣的厚度20-40nm，花冠直径为1～1.5um。
图2是本发明实施例2所制备BiOBr/RGO纳米复合材料的扫描电镜照片；
从图中可以看出，和图1相比，花状的BiOBr与层状的RGO交织在一起，形成独特的三维立体结构。
图3是本发明实施例6所制备的BiOBr/RGO纳米复合材料的扫描电镜照片；
从图中可以看出，其结构与图2相似，所不同的是RGO的含量不同。
图4是本发明所制备的GO和实施例2所制备的BiOBr/RGO纳米复合材料的FT-IR曲线；
从GO的FTIR曲线可以看出：3400cm-1处的宽峰是O–H的伸缩振动峰，1376cm-1和1222cm-1处的峰分别是C–OH和C–O–C的伸缩振动峰，1056cm-1处的峰是C-O震动峰，表明在GO的层与层之间有环氧基团存在，1615cm-1处的峰是吸附的水分子和未氧化的石墨粉的振动峰(T.Yang,et al.,Cyanobacteriummetallothionein decorated graphene oxide nanosheets for highly selective adsorptionof ultra-trace cadmium,J.Mater.Chem.22(2012)21909-21916.M.Hilder,et al.,Graphene/zinc nano-composites by electrochemical co-deposition.Phys.Chem.Chem.Phys.14(2012)14034-14040.)。比较BiOBr/RGO纳米复合材料的FTIR曲线可以发现，GO上的羰基吸收峰由原来的1711cm-1处偏移到1730cm-1处，这表明BiOBr和RGO片发生了相互作用(J.Petroski,et al.,FTIR Study of the Adsorption ofthe Capping Material to Different Platinum Nanoparticle Shapes.J.Phys.Chem.A,107(2003)8371-8375.P.Yang,et al.,Hydrogenation of Nitrobenzenes Catalyzed byPlatinum Nanoparticle Core-Polyaryl Ether Trisacetic Acid Ammonium ChlorideDendrimer Shell Nanocomposite.J.Mol.Catal.A,260(2006)4-10.)。
图5是本发明所制备的GO和实施例2所制备的BiOBr/RGO纳米复合材料的XPS曲线；
从BiOBr/RGO纳米复合材料的XPS曲线中可以看出，所制备的纳米复合材料由Bi,O,Br,和C这四种元素组成(Z.Ai,et al.,Efficient Visible LightPhotocatalytic Removal of NO with BiOBr-Graphene Nanocomposites,J.Phys.Chem.C,115(2011)25330–25337；J.Zhang et al.,Self-Assembled 3-DArchitectures of BiOBr as a Visible Light-Driven Photocatalyst,Chem.Mater.2008,20,2937-2941.)。
图6是本发明所制备的GO和实施例2所制备的BiOBr/RGO纳米复合材料的XPS分峰曲线(C 1s)；
图中C 1s的XPS曲线可以分为三个峰：288.6,287.1,和284.8eV。XPS曲线284.8eV处的峰是C-C键的特征峰，287.1eV处的峰是C-O键的特征峰，288.6eV处的峰是C＝O键的特征峰(Y.Chen,et al.,Reduction degree of reducedgraphene oxide(RGO)dependence of photocatalytic hydrogen evolutionperformance over RGO/ZnIn2S4nanocomposites,Catal.Sci.Technol.,3(2013)1712-1717；M.Du,et al.,Synthesis of nitrogen-doped reduced graphene oxidedirectly from nitrogen-doped graphene oxide as a high-performance lithium ionbattery anode,RSC Adv.,4(2014)42412-42417.)，比较GO和BiOBr/RGO的XPS曲线可以发现，BiOBr/RGO纳米复合材料在287.1eV处的特征峰峰面积明显减小，说明在制备纳米复合材料的过程中GO被还原。另外，比较图5中二者的XPS曲线可以看出：在GO中，氧元素和碳之间的比例，氧元素所占的比例大。而在BiOBr/RGO纳米复合材料，氧元素和碳之间的比例，氧元素所占的比例小。这也说明在制备纳米复合材料的过程中GO被还原。
具体实施方式
下面通过实例对本发明的特征给予进一步说明，但本发明不局限于下述实施例。
一、BiOBr/RGO纳米复合材料的制备
实施例1
1#BiOBr/RGO纳米复合材料的具体制备步骤如下：
(1)GO的制备
0.5g石墨粉与1.5g KMnO4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℃，恒温搅拌30min，逐滴加入23mL蒸馏水，升温至98℃，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)BiOBr/RGO纳米复合材料的制备
量取20mL甲苯放入圆底烧瓶，在60℃下恒温搅拌30min，加入50mgCTAB和0.4mL OA，继续搅拌直至二者完全溶解，然后加入3mg上述制备的GO，搅拌2h使其完全分散，此悬浮液称作A。另外在常温下量取190mL H2O，加入10mL 65％的HNO3，称取1.96g Bi(NO3)3·5H2O，用玻璃棒搅拌使其完全溶解，称作溶液B。量取1.0mL溶液B滴入在搅拌的状态下的悬浮液A中，继续搅拌12h，将温度升至85℃回流，并在85℃下保持12h，反应结束。将反应物冷却至室温，离心分离，洗涤，干燥后得到BiOBr/RGO纳米复合材料。
实施例2
2#BiOBr/RGO纳米复合材料的具体制备步骤如下：
(1)GO的制备
同实施例1中GO的制备方法。
(2)BiOBr/RGO纳米复合材料的制备
量取20mL甲苯放入圆底烧瓶，在60℃下恒温搅拌30min，加入73mgCTAB和0.4mL OA，继续搅拌直至二者完全溶解，然后加入3mg上述制备的GO，搅拌2h使其完全分散，此悬浮液称作A。另外在常温下量取190mL H2O，加入10mL 65％的HNO3，称取1.96g Bi(NO3)3·5H2O，用玻璃棒搅拌使其完全溶解，称作溶液B。量取1.0mL溶液B滴入在搅拌的状态下的悬浮液A中，继续搅拌12h，将温度升至85℃回流，并在85℃下保持12h，反应结束。将反应物冷却至室温，离心分离，洗涤，干燥后得到BiOBr/RGO纳米复合材料。
实施例3
3#BiOBr/RGO纳米复合材料的具体制备步骤如下：
(1)GO的制备
同实施例1中GO的制备方法。
(2)BiOBr/RGO纳米复合材料的制备
量取20mL甲苯放入圆底烧瓶，在60℃下恒温搅拌30min，加入90mg CTAB和0.4mL OA，继续搅拌直至二者完全溶解，然后加入3mg上述制备的GO，搅拌2h使其完全分散，此悬浮液称作A。另外在常温下量取190mL H2O，加入10mL 65％的HNO3，称取1.96g Bi(NO3)3·5H2O，用玻璃棒搅拌使其完全溶解，称作溶液B。量取1.0mL溶液B滴入在搅拌的状态下的悬浮液A中，继续搅拌12h，将温度升至85℃回流，并在85℃下保持12h，反应结束。将反应物冷却至室温，离心分离，洗涤，干燥后得到BiOBr/RGO纳米复合材料。
实施例4
4#BiOBr/RGO纳米复合材料的具体制备步骤如下：
(1)GO的制备
同实施例1中GO的制备方法。
(2)BiOBr/RGO纳米复合材料的制备
量取20mL甲苯放入圆底烧瓶，在60℃下恒温搅拌30min，加入73mg CTAB和1.0mL OA，继续搅拌直至二者完全溶解，然后加入3mg上述制备的GO，搅拌2h使其完全分散，此悬浮液称作A。另外在常温下量取190mL H2O，加入10mL 65％的HNO3，称取1.96g Bi(NO3)3·5H2O，用玻璃棒搅拌使其完全溶解，称作溶液B。量取1.0mL溶液B滴入在搅拌的状态下的悬浮液A中，继续搅拌12h，将温度升至85℃回流，并在85℃下保持12h，反应结束。将反应物冷却至室温，离心分离，洗涤，干燥后得到BiOBr/RGO纳米复合材料。
实施例5
5#BiOBr/RGO纳米复合材料的具体制备步骤如下：
(1)GO的制备
同实施例1中GO的制备方法。
(2)BiOBr/RGO纳米复合材料的制备
量取20mL甲苯放入圆底烧瓶，在60℃下恒温搅拌30min，加入73mg CTAB和1.6mL OA，继续搅拌直至二者完全溶解，然后加入3mg上述制备的GO，搅拌2h使其完全分散，此悬浮液称作A。另外在常温下量取190mL H2O，加入10mL 65％的HNO3，称取1.96g Bi(NO3)3·5H2O，用玻璃棒搅拌使其完全溶解，称作溶液B。量取1.0mL溶液B滴入在搅拌的状态下的悬浮液A中，继续搅拌12h，将温度升至85℃回流，并在85℃下保持12h，反应结束。将反应物冷却至室温，离心分离，洗涤，干燥后得到BiOBr/RGO纳米复合材料。
实施例6
6#BiOBr/RGO纳米复合材料的具体制备步骤如下：
(1)GO的制备
同实施例1中GO的制备方法。
(2)BiOBr/RGO纳米复合材料的制备
量取20mL甲苯放入圆底烧瓶，在60℃下恒温搅拌30min，加入73mg CTAB和0.4mL OA，继续搅拌直至二者完全溶解，然后加入5mg上述制备的GO，搅拌2h使其完全分散，此悬浮液称作A。另外在常温下量取190mL H2O，加入10mL 65％的HNO3，称取1.96g Bi(NO3)3·5H2O，用玻璃棒搅拌使其完全溶解，称作溶液B。量取1.0mL溶液B滴入在搅拌的状态下的悬浮液A中，继续搅拌12h，将温度升至85℃回流，并在85℃下保持12h，反应结束。将反应物冷却至室温，离心分离，洗涤，干燥后得到BiOBr/RGO纳米复合材料。
实施例7
7#BiOBr/RGO纳米复合材料的具体制备步骤如下：
(1)GO的制备
同实施例1中GO的制备方法。
(2)BiOBr/RGO纳米复合材料的制备
量取20mL甲苯放入圆底烧瓶，在60℃下恒温搅拌30min，加入73mg CTAB和0.4mL OA，继续搅拌直至二者完全溶解，然后加入10mg上述制备的GO，搅拌2h使其完全分散，此悬浮液称作A。另外在常温下量取190mL H2O，加入10mL 65％的HNO3，称取1.96g Bi(NO3)3·5H2O，用玻璃棒搅拌使其完全溶解，称作溶液B。量取1.0mL溶液B滴入在搅拌的状态下的悬浮液A中，继续搅拌12h，将温度升至85℃回流，并在85℃下保持12h，反应结束。将反应物冷却至室温，离心分离，洗涤，干燥后得到BiOBr/RGO纳米复合材料。
实施例8
8#BiOBr/RGO纳米复合材料的具体制备步骤如下：
(1)GO的制备
同实施例1中GO的制备方法。
(2)BiOBr/RGO纳米复合材料的制备
量取20mL甲苯放入圆底烧瓶，在60℃下恒温搅拌30min，加入73mg CTAB和0.4mL OA，继续搅拌直至二者完全溶解，然后加入20mg上述制备的GO，搅拌2h使其完全分散，此悬浮液称作A。另外在常温下量取190mL H2O，加入10mL 65％的HNO3，称取1.96g Bi(NO3)3·5H2O，用玻璃棒搅拌使其完全溶解，称作溶液B。量取1.0mL溶液B滴入在搅拌的状态下的悬浮液A中，继续搅拌12h，将温度升至85℃回流，并在85℃下保持12h，反应结束。将反应物冷却至室温，离心分离，洗涤，干燥后得到BiOBr/RGO纳米复合材料。
实施例9
9#BiOBr/RGO纳米复合材料的具体制备步骤如下：
(1)GO的制备
同实施例1中GO的制备方法。
(2)BiOBr/RGO纳米复合材料的制备
量取20mL甲苯放入圆底烧瓶，在60℃下恒温搅拌30min，加入73mg CTAB和0.4mL OA，继续搅拌直至二者完全溶解，然后加入3mg上述制备的GO，搅拌2h使其完全分散，此悬浮液称作A。另外在常温下量取190mL H2O，加入10mL 65％的HNO3，称取1.96g Bi(NO3)3·5H2O，用玻璃棒搅拌使其完全溶解，称作溶液B。量取0.5mL溶液B滴入在搅拌的状态下的悬浮液A中，继续搅拌12h，将温度升至85℃回流，并在85℃下保持12h，反应结束。将反应物冷却至室温，离心分离，洗涤，干燥后得到BiOBr/RGO纳米复合材料。
实施例10
10#BiOBr/RGO纳米复合材料的具体制备步骤如下：
(1)GO的制备
同实施例1中GO的制备方法。
(2)BiOBr/RGO纳米复合材料的制备
量取20mL甲苯放入圆底烧瓶，在60℃下恒温搅拌30min，加入73mg CTAB和0.4mL OA，继续搅拌直至二者完全溶解，然后加入3mg上述制备的GO，搅拌2h使其完全分散，此悬浮液称作A。另外在常温下量取190mL H2O，加入10mL 65％的HNO3，称取1.96g Bi(NO3)3·5H2O，用玻璃棒搅拌使其完全溶解，称作溶液B。量取1.5mL溶液B滴入在搅拌的状态下的悬浮液A中，继续搅拌12h，将温度升至85℃回流，并在85℃下保持12h，反应结束。将反应物冷却至室温，离心分离，洗涤，干燥后得到BiOBr/RGO纳米复合材料。
对比实施例
BiOBr的具体制备步骤如下：
量取20mL甲苯放入圆底烧瓶，在60℃下恒温搅拌30min，加入73mg CTAB和0.4mL OA，继续搅拌直至二者完全溶解，称作A。另外在常温下量取190mLH2O，加入10mL 65％的HNO3，称取1.96g Bi(NO3)3·5H2O，用玻璃棒搅拌使其完全溶解，称作溶液B。量取1.0mL溶液B滴入在搅拌的状态下的悬浮液A中，继续搅拌12h，将温度升至85℃回流，并在85℃下保持12h，反应结束。将反应物冷却至室温，离心分离，洗涤，干燥后得到BiOBr。
二、BiOBr/RGO纳米复合材料作为催化剂的活性评价
表1：实施例2所制备的BiOBr/RGO纳米复合材料光催化降解罗丹明实验结果
(a)反应条件：降解浓度为10mg L-1的罗丹明水溶液20mL
量取20mL 10mg L-1罗丹明水溶液放入锥形瓶中，加入30mg BiOBr/RGO纳米复合催化剂，在黑暗处超声分散30min使其达到吸附平衡，然后在搅拌的条件下，在太阳光下照射60min，每隔20min用722S分光光度计测量水溶液中罗丹明的浓度。
表1是本发明所制备的BiOBr/RGO纳米复合催化剂，降解罗丹明时不同光照时间的降解率。从表1中可以看出，在太阳光的照射下，BiOBr/RGO纳米复合催化剂对降解罗丹明表现出了良好的催化活性。当照射40min时，罗丹明的降解率是97％，当光照时间为60min时，降解率达到99％。
表2：实施例2所制备的BiOBr/RGO纳米复合光催化剂的稳定性实验结果
表2是催化剂BiOBr/RGO的稳定性试验。降解20mL浓度为10mg L-1的罗丹明水溶液，第一次降解时催化剂用量为30mg，光照时间2h，反应完毕后，离心分离，回收催化剂，再加入20mL浓度为10mg L-1罗丹明水溶液，进行光照试验，催化剂如此循环使用5次，从表2中可以看出，罗丹明的降解率仍然能达到97％，这表明：BiOBr/RGO纳米复合催化剂的稳定性良好。
Claims (2)
1.一种BiOBr/RGO纳米复合材料的制备方法，该复合材料活性组分是BiOBr/RGO，其特点是花状的BiOBr与层状RGO交织在一起，形成独特的三维立体结构，其具体制备过程如下：
(1)0.5g石墨粉与1.5g KMnO4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℃，恒温搅拌30min，逐滴加入23mL蒸馏水，升温至98℃，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氧化石墨烯；
(2)量取20mL甲苯放入圆底烧瓶，在60℃下恒温搅拌30min，加入73mg十六烷基三甲基溴化铵和0.4mL油酸，继续搅拌直至二者完全溶解，然后加入3～5mg上述步骤(1)制备的氧化石墨烯，搅拌2h使其完全分散，得到悬浮液A；另外在常温下量取190mL H2O，加入10mL 65％的HNO3，再加入1.96gBi(NO3)3·5H2O，用玻璃棒搅拌使其完全溶解，得到溶液B；量取1mL溶液B滴入在搅拌状态下的悬浮液A中，继续搅拌12h，将温度升至85℃回流，并在此温度下保持12h；之后，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BiOBr/RGO纳米复合材料。
2.如权利要求1所述制备方法得到的BiOBr/RGO纳米复合材料作为光催化剂在降解罗丹明反应中的应用。
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