CN107626298B - 一种铋系半导体光催化剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铋系半导体光催化剂及其制备方法，涉及光催化剂技术领域。此制备方法包括：将第一硝酸铋溶液与偏钒酸铵混合得到第一混合溶液；将第二硝酸铋溶液与表面活性剂混合得到第二混合溶液；将第一混合溶液与第二混合溶液混合得到第三混合溶液后调节pH；将第三混合溶液与银进行掺杂后得到第四混合溶液后依次进行搅拌、抽滤、次洗涤、干燥以及煅烧后得到第一组分；将三氧化二铋与三氧化钨混合得到第一混合物，将第一混合物与乙醇溶液混合得到第五混合溶液；将第五混合溶液与铜进行掺杂后依次进行干燥与在进行煅烧后得到第二组分；将第一组分与第二组分混合。此光催化剂的带隙窄、光催化性能好，能高效利用可见光资源，具有较大推广价值。

Description

一种铋系半导体光催化剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及光催化剂技术领域，且特别涉及一种铋系半导体光催化剂及其制备方法。

背景技术

随着环境污染的加剧和能源的短缺，人类已经陷入能源危机。寻找有效地高效的新能源来替代不可再生能源，已经成为当前人类解决能源发展的有效方法之一。新能源材料是引导和支撑新能源发展的重要基础，是降低碳排放、优化能源结构、实现可持续发展的重要途径。其中，光催化以其室温深度反应和可直接利用太阳能作为光源来驱动反应等独特性能，成为一种理想的环境污染治理技术和洁净能源生产技术。1972年，科学家发现TiO₂的光电催化分解作用。自此，众多学者开始对多相光催化进行纵向和横向的深入研究。研究内容涉及光催化环境污染物的消除和控制、染料敏化太阳能电池、光解水制氢、自清研究大多限于太阳能的转换和储存(光解水制氢)，但由于光催化剂的量子效率和催化活性较低，研究仍未取得太大进展。

20世纪80年代以来，TiO₂多相光催化在环境保护领域对水和气相的有机、无机污染物的光催化去除方面取得了较大进展。但是，禁带宽度和光能的吸收与利用有很大的关系，TiO₂属于宽禁带材料，从而限制了光的利用率。研究制备新型的光催化材料成为提高光能利用率的有效办法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铋系半导体光催化剂的制备方法，此制备方法简单可行，具有极高的经济价值与使用前景。制备得到的铋系半导体光催化剂的带隙窄、光催化性能好，能高效利用可见光资源。

本发明的另一目的在于提供一种铋系半导体光催化剂，此铋系半导体光催化剂的带隙窄、光催化性能好，能高效利用可见光资源，具有较大的市场推广价值。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种铋系半导体光催化剂的制备方法，其包括：

将体积重量比为3:53～72mL/g的浓度为3～5moL/L的第一硝酸铋溶液与偏钒酸铵混合得到第一混合溶液；

将体积重量比为1:43～67mL/g的浓度为3～5moL/L的第二硝酸铋溶液与表面活性剂混合后得到第二混合溶液；

将第一混合溶液与第二混合溶液混合得到第三混合溶液后调节pH至9～11；

采用浸渍法将调节完pH后的第三混合溶液与银按照体积重量比为1:0.01～0.03mL/g的比例进行掺杂后得到第四混合溶液，将第四混合溶液依次进行搅拌、抽滤、第一次洗涤、第二次洗涤、第一次干燥以及第一次煅烧后得到第一组分；

将重量比为1:2～3的三氧化二铋与三氧化钨混合后得到第一混合物，将体积比为1:2～4的第一混合物与浓度为0.8～1.0moL/L乙醇溶液混合得到第五混合溶液；

采用浸渍法将第五混合溶液与铜按照体积重量比为1:0.01～0.02mL/g的比例进行掺杂后依次进行第二次干燥与在进行第二次煅烧后得到第二组分；

将第一组分与第二组分在1000～1200℃的温度下混合。

本发明提出一种铋系半导体光催化剂，铋系半导体光催化剂通过上述的铋系半导体光催化剂的制备方法制备而得到。

本发明实施例的铋系半导体光催化剂及其制备方法的有益效果是：

提供的铋系半导体光催化剂的制备方法包括：

首先，将体积重量比为3:53～72mL/g的浓度为3～5moL/L的第一硝酸铋溶液与偏钒酸铵混合得到第一混合溶液。通过此比例的混合可以得到合理浓度的NH₄VO₃溶液。将体积重量比为1:43～67mL/g的浓度为3～5moL/L的第二硝酸铋溶液与表面活性剂混合后得到第二混合溶液。通过同样浓度的硝酸铋溶液与表面活性剂的混合可以得到活性较强的硝酸铋溶液。将第一混合溶液与第二混合溶液混合得到第三混合溶液后调节pH至9～11。将高活性的硝酸铋溶液与NH₄VO₃溶液在强碱条件下混合得到的活性较强的钒酸铋溶液。同时，采用浸渍法将调节完pH后的第三混合溶液与银按照体积重量比为1:0.01～0.03mL/g的比例进行掺杂后得到第四混合溶液。掺杂银金属后的钒酸铋溶液的对可见光的吸光性能得到有效地提高。并且，将第四混合溶液依次进行搅拌、抽滤、第一次洗涤、第二次洗涤、第一次干燥以及第一次煅烧后得到第一组分。通过这一系列的处理可以得到高吸光性的第一组分。

其次，将重量比为1:2～3的三氧化二铋与三氧化钨混合后得到第一混合物，将体积比为1:2～4的第一混合物与浓度为0.8～1.0moL/L乙醇溶液混合得到第五混合溶液。将此比例的原料在乙醇中溶解可以获得高活性的钨酸铋溶液。将制备得到的钨酸铋溶液采用浸渍法与铜按照体积重量比为1:0.01～0.02mL/g的比例进行掺杂后依次进行第二次干燥与在进行第二次煅烧后可以制备得到吸光性较高的第二组分。

再者，将第一组分与第二组分在1000～1200℃的温度下混合。将第一组分的高吸光性的与第一组分与第二组分的高吸光性的第二组分在高温下混合，一方面可以获得吸光性组合体系，更有效的吸收可见光。另一方法，高温处理可以增加第一组分与第二组分之间的孔隙率，增大吸光面积，从而进一步地提高整个体系的吸光性。

提供的铋系半导体光催化剂，以铋系半导体光催化剂的带隙窄、光催化性能好，能高效利用可见光资源，具有较大的市场推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的铋系半导体光催化剂的制备方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的铋系半导体光催化剂及其制备方法进行具体说明。

一种铋系半导体光催化剂的制备方法，其包括：

将体积重量比为3:53～72mL/g的浓度为3～5moL/L的第一硝酸铋溶液与偏钒酸铵混合得到第一混合溶液；

将体积重量比为1:43～67mL/g的浓度为3～5moL/L的第二硝酸铋溶液与表面活性剂混合后得到第二混合溶液；

将第一混合溶液与第二混合溶液混合得到第三混合溶液后调节pH至9～11；

采用浸渍法将调节完pH后的第三混合溶液与银按照体积重量比为1:0.01～0.03mL/g的比例进行掺杂后得到第四混合溶液，将第四混合溶液依次进行搅拌、抽滤、第一次洗涤、第二次洗涤、第一次干燥以及第一次煅烧后得到第一组分；

将重量比为1:2～3的三氧化二铋与三氧化钨混合后得到第一混合物，将体积比为1:2～4的第一混合物与浓度为0.8～1.0moL/L乙醇溶液混合得到第五混合溶液；

采用浸渍法将第五混合溶液与铜按照体积重量比为1:0.01～0.02mL/g的比例进行掺杂后依次进行第二次干燥与在进行第二次煅烧后得到第二组分；

将第一组分与第二组分在1000～1200℃的温度下混合。

详细地，将体积重量比为3:53～72mL/g的浓度为3～5moL/L的第一硝酸铋溶液与偏钒酸铵混合得到第一混合溶液。通过此比例的混合可以得到合理浓度的NH₄VO₃溶液。当然，在本发明的其他实施例中第一硝酸铋溶液与偏钒酸铵的用量还可以根据需求进行选择，本发明不做限定。

详细地，将体积重量比为1:43～67mL/g的浓度为3～5moL/L的第二硝酸铋溶液与表面活性剂混合后得到第二混合溶液。通过同样浓度的硝酸铋溶液与表面活性剂的混合可以得到活性较强的硝酸铋溶液。

作为可选地方案，表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸、脂肪酸甘油酯、聚山梨酯、脂肪酸山梨坦、卵磷脂、氨基酸型以及甜菜碱型中的任一种。其中优选的为十二烷基苯磺酸钠。十二烷基苯磺酸钠，也叫做四聚丙烯基苯磺酸钠，白色或淡黄色粉状或片状固体。溶于水而成半透明溶液。主要用作阴离子型表面活性剂。在本发明的其他实施例中，表面活性剂的种类还可以根据需求进行选择，本发明不做限定。

作为可选地方案，浓度均为3～5moL/L的第一硝酸铋溶液与第二硝酸铋溶液均是通过将重量比为1:2～5Bi(NO₃)₃·5H₂O与NH₄VO₃混合后加入0.2～0.5moL/L的硝酸溶液后制得的，且硝酸溶液与Bi(NO₃)₃·5H₂O的体积重量比为1:0.5～0.8mL/g。硝酸的加入可以有效地避免硝酸铋溶液的水解现象，从而保证制备后得到的产物的纯净度与活性。

详细地，将第一混合溶液与第二混合溶液混合得到第三混合溶液后调节pH至9～11。将高活性的硝酸铋溶液与NH₄VO₃溶液在强碱条件下混合得到的活性较强的钒酸铋溶液。

其中，第一混合溶液与第二混合溶液混合是将第一混合溶液以3～5g/S的速度滴入第二混合溶液中。这样设计可以提高两者的接触面积使得混合更均匀。

详细地，采用浸渍法将调节完pH后的第三混合溶液与银按照体积重量比为1:0.01～0.03mL/g的比例进行掺杂后得到第四混合溶液。掺杂银金属后的钒酸铋溶液的对可见光的吸光性能得到有效地提高。并且，将第四混合溶液依次进行搅拌、抽滤、第一次洗涤、第二次洗涤、第一次干燥以及第一次煅烧后得到第一组分。通过金属的掺杂可以有效地减小生成物的带隙从而得到高吸光性的第一组分。

其中，浸渍法是即将一种或几种活性组分通过浸渍载体负载在载体上。浸渍法属于本领域技术人员的公知常识，因此，本发明不再赘述。

其中，第一次洗涤是用去离子水洗去沉淀，第二次洗涤是用浓度为0.6～1.2moL/L的乙醇进行的。采用乙醇进行洗涤可以有效地防止产品在干燥和烧结过程中的颗粒的团聚。当然，在本发明的其他实施例中，乙醇的浓度还可以根据需求进行选择。

其中，第一次干燥是在45～60℃的温度下进行的，第一次煅烧是在600～750℃的温度下煅烧1～3h。当然，在本发明的其他实施例中，干燥与煅烧的温度与时间均可以根据需求进行选择，本发明不做限定。

其中，搅拌是在搅拌机中进行的，且搅拌的速度为1000～2000r/min，搅拌时间为30～70min。搅拌可以帮助溶液混合得更加均匀。当然，在本发明的其他实施例中，搅拌的参数也可以根据需求进行调整。

其中，抽滤是在抽滤机中进行的，抽滤是按照液固比为10～12:1的比例进行的，且抽滤的时间为1～7min。

详细地，将重量比为1:2～3的三氧化二铋与三氧化钨混合后得到第一混合物，将体积比为1:2～4的第一混合物与浓度为0.8～1.0moL/L乙醇溶液混合得到第五混合溶液。将此比例的原料在乙醇中溶解可以获得高活性的钨酸铋溶液。将制备得到的钨酸铋溶液采用浸渍法与铜按照体积重量比为1:0.01～0.02mL/g的比例进行掺杂后依次进行第二次干燥与在进行第二次煅烧后可以制备得到吸光性较高的第二组分。通过金属的掺杂可以有效地减小生成物的带隙从而提高第二组分的光催化效率。

其中，第二次干燥是在温度为65～70℃的温度下干燥1～3h，第二次煅烧是在900～1000℃的温度下煅烧0.5～1h当然，在本发明的其他实施例中，干燥与煅烧的温度与时间均可以根据需求进行选择，本发明不做限定。

详细地，将第一组分与第二组分在1000～1200℃的温度下混合。将第一组分的高吸光性的与第一组分与第二组分的高吸光性的第二组分在高温下混合，一方面可以获得吸光性组合体系，此组合体系的带隙窄，可更有效的吸收可见光。另一方法，高温处理可以增加第一组分与第二组分之间的孔隙率，增大吸光面积，从而进一步地提高整个体系的吸光性。综上所述，制备得到的铋系半导体光催化剂的带隙窄、光催化性能好，能高效利用可见光资源。

本发明的实施例还提供了一种铋系半导体光催化剂，铋系半导体光催化剂通过上述的铋系半导体光催化剂的制备方法制备而得到。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种铋系半导体光催化剂，此铋系半导体光催化剂通过以下方法制备得到：

将重量比为1:2的Bi(NO₃)₃·5H₂O与NH₄VO₃混合后加入0.2moL/L的硝酸溶液后制得第一硝酸铋溶液与第二硝酸铋溶液，且硝酸溶液与Bi(NO₃)₃·5H₂O的体积重量比为1:0.5mL/g。

将体积重量比为3:53mL/g的浓度为3moL/L的第一硝酸铋溶液与偏钒酸铵混合得到第一混合溶液；

将体积重量比为1:43mL/g的浓度为3moL/L的第二硝酸铋溶液与表面活性剂混合后得到第二混合溶液；

将第一混合溶液以3g/S的速度滴入第二混合溶液混合得到第三混合溶液后调节pH至9；

采用浸渍法将调节完pH后的第三混合溶液与银按照体积重量比为1:0.01mL/g的比例进行掺杂后得到第四混合溶液，将第四混合溶液依次进行搅拌、抽滤、第一次洗涤、第二次洗涤、第一次干燥以及第一次煅烧后得到第一组分；其中，搅拌的速度为1000r/min，搅拌时间为30min，第一次干燥是在45℃的温度下进行的，第一次煅烧是在600℃的温度下煅烧1h，抽滤是按照液固比为10:1的比例进行的，且抽滤的时间为1min。

将重量比为1:2的三氧化二铋与三氧化钨混合后得到第一混合物，将体积比为1:2的第一混合物与浓度为0.8moL/L乙醇溶液混合得到第五混合溶液；

采用浸渍法将第五混合溶液与铜按照体积重量比为1:0.01mL/g的比例进行掺杂后依次进行第二次干燥与在进行第二次煅烧后得到第二组分；其中，第二次干燥是在温度为65℃的温度下干燥1h，第二次煅烧是在900℃的温度下煅烧0.5h。

将第一组分与第二组分在1000℃的温度下混合。

实施例2

本实施例提供了一种铋系半导体光催化剂，与实施例1提供的铋系半导体光催化剂的区别在于，此铋系半导体光催化剂通过一下方法制备而成：

将重量比为1:3的Bi(NO₃)₃·5H₂O与NH₄VO₃混合后加入0.3moL/L的硝酸溶液后制得第一硝酸铋溶液与第二硝酸铋溶液，且硝酸溶液与Bi(NO₃)₃·5H₂O的体积重量比为1:0.6mL/g。

将体积重量比为3:61mL/g的浓度为4moL/L的第一硝酸铋溶液与偏钒酸铵混合得到第一混合溶液；

将体积重量比为1:53mL/g的浓度为4moL/L的第二硝酸铋溶液与表面活性剂混合后得到第二混合溶液；

将第一混合溶液以4g/S的速度滴入第二混合溶液混合得到第三混合溶液后调节pH至10；

采用浸渍法将调节完pH后的第三混合溶液与银按照体积重量比为1:0.02mL/g的比例进行掺杂后得到第四混合溶液，将第四混合溶液依次进行搅拌、抽滤、第一次洗涤、第二次洗涤、第一次干燥以及第一次煅烧后得到第一组分；其中，搅拌的速度为1500r/min，搅拌时间为50min，第一次干燥是在50℃的温度下进行的，第一次煅烧是在700℃的温度下煅烧2h，抽滤是按照液固比为11:1的比例进行的，且抽滤的时间为5min。

将重量比为1:2.5的三氧化二铋与三氧化钨混合后得到第一混合物，将体积比为1:3的第一混合物与浓度为0.9moL/L乙醇溶液混合得到第五混合溶液；

采用浸渍法将第五混合溶液与铜按照体积重量比为1:0.015mL/g的比例进行掺杂后依次进行第二次干燥与在进行第二次煅烧后得到第二组分；其中，第二次干燥是在温度为68℃的温度下干燥2h，第二次煅烧是在950℃的温度下煅烧0.8h。

将第一组分与第二组分在1100℃的温度下混合。

实施例3

本实施例提供了一种铋系半导体光催化剂，与实施例1提供的铋系半导体光催化剂的区别在于，此铋系半导体光催化剂通过一下方法制备而成：

将重量比为1:5的Bi(NO₃)₃·5H₂O与NH₄VO₃混合后加入0.5moL/L的硝酸溶液后制得第一硝酸铋溶液与第二硝酸铋溶液，且硝酸溶液与Bi(NO₃)₃·5H₂O的体积重量比为1:0.8mL/g。

将体积重量比为3:72mL/g的浓度为5moL/L的第一硝酸铋溶液与偏钒酸铵混合得到第一混合溶液；

将体积重量比为1:67mL/g的浓度为5moL/L的第二硝酸铋溶液与表面活性剂混合后得到第二混合溶液；

将第一混合溶液以5g/S的速度滴入第二混合溶液混合得到第三混合溶液后调节pH至11；

采用浸渍法将调节完pH后的第三混合溶液与银按照体积重量比为1:0.03mL/g的比例进行掺杂后得到第四混合溶液，将第四混合溶液依次进行搅拌、抽滤、第一次洗涤、第二次洗涤、第一次干燥以及第一次煅烧后得到第一组分；其中，搅拌的速度为2000r/min，搅拌时间为70min，第一次干燥是在60℃的温度下进行的，第一次煅烧是在750℃的温度下煅烧3h，抽滤是按照液固比为12:1的比例进行的，且抽滤的时间为7min。

将重量比为1:3的三氧化二铋与三氧化钨混合后得到第一混合物，将体积比为1:4的第一混合物与浓度为1.0moL/L乙醇溶液混合得到第五混合溶液；

采用浸渍法将第五混合溶液与铜按照体积重量比为1:0.02mL/g的比例进行掺杂后依次进行第二次干燥与在进行第二次煅烧后得到第二组分；其中，第二次干燥是在温度为70℃的温度下干燥3h，第二次煅烧是在1000℃的温度下煅烧1h。

将第一组分与第二组分在1200℃的温度下混合。

对比例1

现有技术中市售的卤氧化铋光催化剂。

实验例1

将实施例1至3提供的铋系半导体光催化剂与对比例1提供的卤氧化铋光催化剂的在相同条件下进行带隙检测观察与记录，记录的结果如下表。

表1.带隙检测结果

编号	带隙(eV)
		实施例1	2.25～2.52
实施例2	2.24～2.58
		实施例3	2.21～2.48
对比例1	2.21～2.98

通过表1所述的数据可知本发明的实施例1至3提供的铋系半导体光催化剂的带隙远远小于对比例1提供的光催化剂的带隙。

实验例2

将实施例1至3提供的铋系半导体光催化剂与对比例1提供的卤氧化铋光催化剂的在相同条件下进行光催化效率检测观察与记录，记录的结果如下表。

表1.光催化效率

编号	光催化效率
		实施例1	98～100％(降解甲基橙)
实施例2	96～99％(降解甲基橙)
		实施例3	97～100％(降解甲基橙)
对比例1	85～90％(降解甲基橙)

根据表1与表2所显示的数据可知，本发明的实施例提供的铋系半导体光催化剂的光催化效率远远高于对比例1提供的光催化剂的光催化效率。

实验例3

将实施例1～3制备的铋系半导体光催化剂以及对比例1提供的市购的催化材料在同样的条件下，分别装入反应器中对同样的废气进行净化。废气中主要的污染物为三氯甲烷、四氯化碳、一氧化氮、六氯苯、氨气。每种污染物的初始体积浓度分别为20％、2％、7％、2％、4％。经过净化后的废气中各污染物含量如表3所示。表3中的数据为废气经过一次处理后得到的各污染物的体积浓度。

表3.废气经过一次处理后得到的各污染物的体积浓度

根据表1、表2以及表3所显示的数据可知，本发明的实施例提供的铋系半导体光催化剂适用于废气净化，且本发明的实施例提供的铋系半导体光催化剂的光催化效率远远高于对比例1提供的光催化剂的光催化效率。

实验例4

将实施例1～3制备的铋系半导体光催化剂以及对比例1提供的市购的催化材料进行循环催化测试，并且分别取出等量的循环次数达到1000、3000、5000、8000、10000、15000、20000、25000、30000时的催化剂，并把取出催化剂的作用于体积浓度均为20％的三氯甲烷废气，并记录作用后的废气的体积浓度。体积浓度测试结果如表4所示。

表4.循环测试结果

根据表5显示的数据可知多次循环使用后的光催化剂的催化性能仍然较高，对废气的净化效率较好，具有较大的工业生产价值。

综上所述，提供一种铋系半导体光催化剂的制备方法，此制备方法简单可行，具有极高的经济价值与使用前景。制备得到的铋系半导体光催化剂的带隙窄、光催化性能好，能高效利用可见光资源。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种铋系半导体光催化剂的制备方法，其特征在于，其包括：

将体积重量比为3:53～72mL/g的浓度为3～5moL/L的第一硝酸铋溶液与偏钒酸铵混合得到第一混合溶液；

将体积重量比为1:43～67mL/g的浓度为3～5moL/L的第二硝酸铋溶液与表面活性剂混合后得到第二混合溶液；

将所述第一混合溶液与所述第二混合溶液混合得到第三混合溶液后调节pH至9～11；

采用浸渍法将调节完pH后的所述第三混合溶液与银按照体积重量比为1:0.01～0.03mL/g的比例进行掺杂后得到第四混合溶液，将所述第四混合溶液依次进行搅拌、抽滤、第一次洗涤、第二次洗涤、第一次干燥以及第一次煅烧后得到第一组分；

将重量比为1:2～3的三氧化二铋与三氧化钨混合后得到第一混合物，将体积比为1:2～4的所述第一混合物与浓度为0.8～1.0moL/L乙醇溶液混合得到第五混合溶液；

采用浸渍法将所述第五混合溶液与铜按照体积重量比为1:0.01～0.02mL/g的比例进行掺杂后依次进行第二次干燥与在进行第二次煅烧后得到第二组分；

将所述第一组分与所述第二组分在1000～1200℃的温度下混合。

2.根据权利要求1所述的铋系半导体光催化剂的制备方法，其特征在于，浓度均为3～5moL/L的所述第一硝酸铋溶液与所述第二硝酸铋溶液均是通过将重量比为1:2～5的Bi(NO₃)₃·5H₂O与NH₄VO₃混合后加入0.2～0.5moL/L的硝酸溶液后制得的，且所述硝酸溶液与所述Bi(NO₃)₃·5H₂O的体积重量比为1:0.5～0.8mL/g。

3.根据权利要求1所述的铋系半导体光催化剂的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸、脂肪酸甘油酯、聚山梨酯、脂肪酸山梨坦、卵磷脂、氨基酸型以及甜菜碱型中的任一种。

4.根据权利要求1所述的铋系半导体光催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一混合溶液与所述第二混合溶液混合是将所述第一混合溶液以3～5g/S的速度滴入所述第二混合溶液中。

5.根据权利要求1所述的铋系半导体光催化剂的制备方法，其特征在于，第一次洗涤是用去离子水洗去沉淀，第二次洗涤是用浓度为0.6～1.2moL/L的乙醇进行的。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的铋系半导体光催化剂的制备方法，其特征在于，第一次干燥是在45～60℃的温度下进行的，第一次煅烧是在600～750℃的温度下煅烧1～3h。

7.根据权利要求1至5任一项所述的铋系半导体光催化剂的制备方法，其特征在于，第二次干燥是在温度为65～70℃的温度下干燥1～3h，第二次煅烧是在900～1000℃的温度下煅烧0.5～1h。

8.根据权利要求1所述的铋系半导体光催化剂的制备方法，其特征在于，搅拌是在搅拌机中进行的，且搅拌的速度为1000～2000r/min，搅拌时间为30～70min。

9.根据权利要求1所述的铋系半导体光催化剂的制备方法，其特征在于，抽滤是在抽滤机中进行的，抽滤是按照液固比为10～12:1的比例进行的，且抽滤的时间为1～7min。

10.一种铋系半导体光催化剂，其特征在于，所述铋系半导体光催化剂通过权利要求1至9中任一项所述的铋系半导体光催化剂的制备方法制备而得到。