CN108620097A - 一种碘化银/溴氧化铋异质结光催化剂的制法和用途 - Google Patents

一种碘化银/溴氧化铋异质结光催化剂的制法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种AgI/BiOBr异质结光催化剂的制备方法和用途。首先分别将铋盐物质和溴源物质溶于乙二醇，再将两种溶液混合并搅拌1 h；将上述混合溶液转移到反应釜中，在125‑185℃下反应14‑22 h，得到乳白色固体；将乳白色固体洗涤、干燥、研磨，得干燥的BiOBr粉末。将银盐溶于40ml去离子水后，将已制备好的BiOBr粉末加入到上述溶液中，将碘源滴加入到上述溶液中，搅拌60min后得到黄色沉淀；将黄色沉淀洗涤、干燥、研磨，得到的黄色粉末为AgI/BiOBr异质结光催化剂。将本发明所制备的AgI/BiOBr异质结光催化剂用于降解水中的有机污染物，该催化剂相对于商业TiO2 (P25)、纯相的AgI及纯相的BiOBr等光催化剂具有更高的可见光催化活性。

Description

一种碘化银/溴氧化铋异质结光催化剂的制法和用途
技术领域
本发明属于半导体光催化领域，具体涉及一种碘化银/溴氧化铋异质结光催化剂的制备方法及其用途。
背景技术
环境内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals, EDCs)是指一类可通过干扰生物体内保持自身平衡和调节发育过程天然激素的合成、分泌、运输、反应和代谢等过程的外源性化学物质，从而对生殖系统、神经系统、心血管、新陈代谢和免疫系统等功能的正常运行产生影响。EDCs包括天然的和人工合成的化合物，天然的比如植物雌激素和天然雌激素，人工合成的包含一些药物制剂、农药和各类工业化学品等。环境中的EDCs部分来自人和动物、植物的分泌物，其余是通过人工合成的化合物在制造、储存、使用及处理阶段释放到环境中，这些EDCs具有浓度低（ng-μg/L级）、毒性大、难降解、易蓄积等特点，通过生物界内食物链蓄积效应，大量的EDCS存在于动物体内，进而对动物和人类带来巨大的威胁，逐渐破坏生态环境。
半导体光催化氧化技术是一种新型水处理技术，对多种环境内分泌干扰物有明显的降解效果，具有广泛的应用前景。近年来, 具有可见光活性的铋系光催化剂引起了人们的广泛关注，其中卤氧化铋BiOX（X=Cl、Br、I）因其独特的层状结构、适合的禁带宽度和高的稳定性，成为半导体光催化剂研究的一个新方向。广泛应用于催化、光学涂层、固体燃料电池、气体传感器和玻璃制造等领域。BiOBr 属于间接带隙半导体, 禁带宽度为2.6-2.9eV,BiOBr 在水中受到能量高于其带隙能的光照射时, 会产生导带电子和价带空穴, 它们分别与O2和H2O等反应产生具有氧化活性的自由基, 如•O2 -和•OH等, 这些自由基可与光催化剂表面吸附的有机污染物发生氧化还原反应, 使其降解。利用BiOBr 作为半导体光催化剂将在水污染处理中显示出广阔的应用前景。
但是，单一的BiOBr 仍然存在以下问题：禁带宽度较大约为2.75eV（需要的激发能高）；光生电子与空穴容易再结合，导致量子效率低；光催化活性较低，这些缺陷制约了其在环境方面的实际应用。为了进一步提高光催化剂的活性，人们通过构建异质结等方法抑制电子与空穴的再结合、拓展光催化剂对光的吸收范围，从而提高光催化剂的活性。
研究发现，以BiOBr为基础合成异质结材料是一种提高光催化活性的有效方法。具体示例如下：
1. Rujing Hou等 ( Rujing Hou, Yuan Gao, Huijuan Zhu, et al. ChemicalEngineering Journal, 2017, 317: 386-393) 合成了银/溴氧化铋（Ag/BiOBr）异质结光催化剂。首先通过水热-煅烧合成法制备了纯相BiOBr，该方法采用硝酸铋为铋源，乙二醇和异丙醇为溶剂，先用水热法在160℃下反应8小时。将所得固体用水和乙醇各洗涤3次，然后在60℃下干燥1小时。将烘干，研磨后的固体转移至坩埚，置于马弗炉中在400℃下煅烧4小时得到纯相的BiOBr。然后以甲醇为溶剂，硝酸银为银源，加入制备好的BiOBr，使用紫外灯照射15分钟后，洗涤干燥得到Ag/BiOBr异质结。制备的光催化剂在可见光照射4小时后对苦酮酸PC（10mg/L）的去除率为55%。合成 Ag/BiOBr 光催化剂所需的温度高反应时间长，所需原料种类多，制备方法复杂，合成成本高，煅烧部分增大了反应能耗，且光催化活性较差。
2. Xuemei Jia等 (Xuemei Jia.Jing Cao, Haili Lin, et al. AppliedCatalysis B: Environmental, 2017, 204:505-514) 通过化学沉淀法分别合成了I-BiOBr 和I-BiOCl。该方法采用硝酸铋为铋源，去离子水为溶剂，碘化钾为碘源，在室温下搅拌3h,通过洗涤干燥所制备而得。制备的光催化剂在可见光照射40min后对甲基橙MO（10mg/L）的去除率为95%，可见光照射240min后对苯酚（10mg/L）的去除率约为90%。其制备过程较为简单，但其光催化活性较差，不能实现对污染物的高效快速降解。
3.Owais Mehraj等 (Owais Mehraj, Niyaz A.Mir, Bilal M. Pirzada, et al.Applied Surface Science, 2015, 332: 419-429)合成了溴氧化铋/磷酸银（BiOBr/Ag3PO4）异质结光催化剂。首先采用化学沉淀法制备出纯相的溴氧化铋，该方法采用硝酸铋为铋源，无水乙醇为溶剂，在搅拌的条件下在以上溶液中加入溴化钠，接着加入氨水调节PH为8.0, 以上溶液在85℃下搅拌12小时得到溴氧化铋，溴氧化铋/磷酸银（BiOBr/Ag3PO4）光催化剂由沉淀法制备得到，以硝酸银为银源，将硝酸银和磷酸钠加入到所制备的溴氧化铋溶液里，80℃下搅拌10h得到光催化剂溴氧化铋/磷酸银（BiOBr/Ag3PO4）。制备的光催化剂在可见光照射21分钟后对罗丹明B的去除率为97.5%。合成溴氧化铋/磷酸银（BiOBr/Ag3PO4）光催化剂制备使用两步沉淀法，所需的制备时间长，所需原料种类多。因其制备采用两步沉淀法，使得所制备光催化剂的晶形较差，且形貌没有得到有效控制，从而使得其光催化活性较差。
综上所诉，在现有技术中存在的问题为：
1. 反应过程或煅烧过程中所需的温度较高，合成时间长，能耗高，加大了合成成本；
2. 现有制备过程中采用的有机溶剂（甲醇）具有毒性，有麻醉作用，对眼部、皮肤和呼吸系统有强烈的刺激作用，吞食、吸入或皮肤接触均对身体有害；
3. 制备的光催化剂活性低，不能实现对有机污染物的高效、快速去除；
4. 所制备的光催化剂的晶形较差，且形貌没有得到有效控制，从而使得其光催化活性较差。
发明内容
针对现有技术中存在的缺点，本文提供了一种合成AgI/BiOBr异质结光催化剂的新方法，至今尚未有报道。并将其应用于降解水中的有机污染物。本发明采用溶剂热-化学水浴沉淀法合成AgI/BiOBr异质结光催化剂，制备的光催化剂能快速高效的去除水中的有机污染物。该方法操作简单，无需经过煅烧，能耗低，所得的复合光催化剂具有较高的光催化活性，能实现对污染物的高效快速降解，晶形较好，形貌得到了有效控制。
为实现上述目的, 本方法以铋盐和溴源为原料，先通过溶剂热法反应合成具有花状微球结构的BiOBr，再以BiOBr为基底材料，通过沉淀法制备AgI/BiOBr异质结光催化剂。该方法采用银盐和碘源为原料，生成的AgI 颗粒均匀的镶嵌在BiOBr花状微球结构上。通过控制AgI与BiOBr的摩尔比、溶剂热反应温度、溶剂热反应时间合成AgI/BiOBr材料，该方法新颖独特，至今尚未有报道，而且操作步骤简便，制备出了可以快速高效的去除水中有机污染物的AgI/BiOBr异质结光催化剂。
本发明合成的AgI/BiOBr异质结光催化剂中，碘化银与溴氧化铋的摩尔比是1:3～3:1。图1为本发明合成的AgI/BiOBr异质结光催化剂的XRD图。图2为AgI/BiOBr异质结光催化剂的SEM图，由图可见，本发明合成的AgI/BiOBr异质结
光催化剂具有花状微球状结构，微球直径约为2μm，生成的AgI 颗粒均匀的镶嵌在BiOBr花状微球结构上。图3为AgI/BiOBr异质结光催化剂的TEM图。
本发明公开的AgI/BiOBr异质结光催化剂的合成方法，包括步骤如下：
（1）将2-4 mmol铋盐物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌30 min；
（2）将2-4 mmol溴源物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌10 min后，缓慢滴加到上述溶液中，继续搅拌1 h；
（3）将上述混合溶液转移到反应釜中，放入烘箱中125-185℃下反应10-22 h，得到乳白色固体；
（4）将乳白色固体离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
（5）将烘干后的固体取出并使用玛瑙研钵进行研磨，即得干燥的BiOBr粉末；
（6）将1-3mmol银盐溶于40ml去离子水中，在室温下搅拌15 min；
（8）将已制备好的BiOBr粉末加入到上述溶液中，继续搅拌15 min，其中Ag与Bi的摩尔比控制在1:3-3:1；
（9）将1-3mmol碘源溶于10ml去离子水中，在室温下搅拌15min后，加入到上述溶液中，并使反应体系于室温下搅拌60min, 有黄色沉淀产生；
（10）将黄色沉淀离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
（12）将烘干后的固体取出并使用玛瑙研钵进行研磨，所得的黄色粉末为AgI/BiOBr异质结光催化剂。
所述的铋盐物质为：硝酸铋、水杨酸亚铋、碱性硝酸铋、氯化铋、硫酸铋、柠檬酸铋等；所述的溴源物质为：溴化钾、溴化钠、十六烷基三甲基溴化铵、溴化氢等；所述的碘源物质为：碘化钾、碘酸钾、碘化钠、碘酸钠等；所述的银盐物质为：硝酸银、溴化银、氟化银、硫酸银、硝酸银等；
将本发明制备的AgI/BiOBr异质结光催化剂加入到含有目标污染物的水中，在可见光照射条件下，可以实现对目标污染物的高效、快速降解。如实施例1，将所制备的AgI/BiOBr异质结光催化剂用于光催化降解水中的有机污染物17α-乙炔基雌二醇（EE2）。光解过程中，EE2溶液的初始浓度为3 mg/L，pH为5.8；催化剂的投加量为0.5 g/L；使用的光源为500W氙灯，并用420 nm的滤波片过滤紫外光；暗反应30分钟达到吸附平衡后打开光源照射样品。
所述目标污染物为：17β-雌二醇（E2）、17α-乙炔基雌二醇（EE2）、双酚A（BPA）、雌酮（E1）、、罗丹明B（RhB）、甲基橙（MO）、亚甲基蓝（MB）。
与现有技术制备出的溴氧化铋光催化剂复合物相比，本发明的优点如下：
1. 制备过程中采用的溶剂热反应时间短，化学水浴沉淀法所需温度低，时间短，所需原料少，且不需要经过煅烧工艺，使制备过程所需能耗降低，节约了合成成本。
2.本发明方法新颖且尚未有报道。采用溶剂热-化学水浴沉淀法合成AgI/BiOBr异质结光催化剂，克服了单一纯相溴氧化铋光催化活性低的缺点。制备工艺简单，对设备要求低，所需原料廉价易得。
3. 本发明利用溶剂热法合成的溴氧化铋为花状微球结构，晶形较好且该结构有益于控制AgI/BiOBr异质结光催化剂的形貌；同时，化学水浴沉淀法中银盐和溴源的投加量可以控制AgI的生成速率和AgI/BiOBr异质结光催化剂的形貌，使碘化银颗粒均匀地镶嵌在溴氧化铋上，从而提高了AgI/BiOBr异质结的形成效率使得光催化活性得到了提高。
4. 本发明制备的AgI/BiOBr异质结光催化剂具有很高的可见光催化活性，其速率常数是纯相BiOBr的138.7倍，是商业TiO2(P25)的28.5倍。在可见光照射9 min时对污染物的去除率可达97.3%。对水中有机污染物17β-雌二醇（E2）、17α-乙炔基雌二醇（EE2）、双酚A（BPA）、雌酮（E1）、罗丹明B（RhB）、甲基橙（MO）、亚甲基蓝（MB）的降解效率远远高于商业TiO2（P25），在水的深度净化处理方面有很好的应用前景。
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明合成的AgI/BiOBr光催化剂及纯相的AgI、BiOBr的X射线衍射（XRD）图；a为纯相AgI的衍射图谱；b为本发明合成的AgI/BiOBr光催化剂的衍射图谱；c为纯相BiOBr的衍射图谱。
图2为本发明合成的AgI/BiOBr光催化剂的扫描电镜（SEM）图；a、b分别为不同放大倍数下的AgI/BiOBr光催化剂的扫描电镜（SEM）图。
图3为本发明合成的AgI/BiOBr光催化剂的透射电镜（TEM）图；a、b、c为不同放大倍数下的AgI/BiOBr光催化剂的透射电镜（TEM）图。
图4为本发明合成的AgI/BiOBr光催化剂与其它光催化剂在水体中对EE2的光催化降解对比图。其中，纵坐标为EE2的剩余浓度分数，横坐标为光照时间（min）。
曲线a为纯相BiOBr对EE2的光催化降解情况；
曲线b为EE2的自身光解情况；
曲线c为P25对EE2的光催化降解情况；
曲线d为纯相AgI对EE2的光催化降解情况；
曲线e为本发明AgI/BiOBr光催化剂对EE2的光催化降解情况。
具体实施方式
实施例1
（1）将2 mmol铋盐物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌30 min；
（2）将2 mmol溴源物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌10 min后，滴加到上述溶液中，继续搅拌1 h；
（3）将上述混合溶液转移到反应釜中，放入烘箱中145℃下反应18 h，得到乳白色固体；
（4）将乳白色固体离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
（5）将烘干后的固体取出并使用玛瑙研钵进行研磨，即得干燥的BiOBr粉末；
（6）将2 mmol银盐溶于40 ml去离子水中，在室温下搅拌15 min；
（7）将已制备好的BiOBr粉末加入到上述溶液中，继续搅拌15 min；
（8）将2 mmol碘源滴加入到上述溶液中，继续搅拌60min，有黄色沉淀产生；
（11）将黄色沉淀离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
将5mg AgI/BiOBr光催化剂加入到浓度为3 mg/L的EE2溶液中，暗反应30 min后在可见光（500W氙灯+420 nm滤波片）照射下进行光催化降解。在可见光照射9 min后EE2的去除率可达97.3%。
实施例2
（1）将2 mmol铋盐物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌30 min；
（2）将2 mmol溴源物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌10 min后，滴加到上述溶液中，继续搅拌1 h；
（3）将上述混合溶液转移到反应釜中，放入烘箱中125℃下反应18 h，得到乳白色固体；
（4）将乳白色固体离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
（5）将烘干后的固体取出并使用玛瑙研钵进行研磨，即得干燥的BiOBr粉末；
（6）将2 mmol银盐溶于40 ml去离子水中，在室温下搅拌15 min；
（7）将已制备好的BiOBr粉末加入到上述溶液中，继续搅拌15 min；
（8）将2 mmol碘源滴加入到上述溶液中，继续搅拌60min，有黄色沉淀产生；
（11）将黄色沉淀离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
将5mg AgI/BiOBr光催化剂加入到浓度为3 mg/L的EE2溶液中，暗反应30 min后在可见光（500W氙灯+420 nm滤波片）照射下进行光催化降解。在可见光照射9 min后EE2的去除率可达95.3%。
实施例3
（1）将2 mmol铋盐物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌30 min；
（2）将2 mmol溴源物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌10 min后，滴加到上述溶液中，继续搅拌1 h；
（3）将上述混合溶液转移到反应釜中，放入烘箱中165℃下反应18 h，得到乳白色固体；
（4）将乳白色固体离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
（5）将烘干后的固体取出并使用玛瑙研钵进行研磨，即得干燥的BiOBr粉末；
（6）将2 mmol银盐溶于40 ml去离子水中，在室温下搅拌15 min；
（7）将已制备好的BiOBr粉末加入到上述溶液中，继续搅拌15 min；
（8）将2 mmol碘源滴加入到上述溶液中，继续搅拌60min，有黄色沉淀产生；
（11）将黄色沉淀离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
将5mg AgI/BiOBr光催化剂加入到浓度为3 mg/L的EE2溶液中，暗反应30 min后在可见光（500W氙灯+420 nm滤波片）照射下进行光催化降解。在可见光照射9 min后EE2的去除率可达86.8%。
实施例4
（1）将2 mmol铋盐物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌30 min；
（2）将2 mmol溴源物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌10 min后
滴加到上述溶液中，继续搅拌1 h；
（3）将上述混合溶液转移到反应釜中，放入烘箱中145℃下反应18 h，得到乳白色固体；
（4）将乳白色固体离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
（5）将烘干后的固体取出并使用玛瑙研钵进行研磨，即得干燥的BiOBr粉末；
（6）将1mmol银盐溶于40 ml去离子水中，在室温下搅拌15 min；
（7）将已制备好的BiOBr粉末加入到上述溶液中，继续搅拌15 min；
（8）将1mmol碘源滴加入到上述溶液中，继续搅拌60min，有黄色沉淀产生；
（11）将黄色沉淀离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
将5mg AgI/BiOBr光催化剂加入到浓度为3 mg/L的EE2溶液中，暗反应30 min后在可见光（500W氙灯+420 nm滤波片）照射下进行光催化降解。在可见光照射9 min后EE2的去除率可达98.02%。
实施例5
（1）将3mmol铋盐物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌30 min；
（2）将3 mmol溴源物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌10 min后，滴加到上述溶液中，继续搅拌1 h；
（3）将上述混合溶液转移到反应釜中，放入烘箱中145℃下反应18 h，得到乳白色固体；
（4）将乳白色固体离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
（5）将烘干后的固体取出并使用玛瑙研钵进行研磨，即得干燥的BiOBr粉末；
（6）将1mmol银盐溶于40 ml去离子水中，在室温下搅拌15 min；
（7）将已制备好的BiOBr粉末加入到上述溶液中，继续搅拌15 min；
（8）将1mmol碘源滴加入到上述溶液中，继续搅拌60min，有黄色沉淀产生；
（11）将黄色沉淀离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
将5mg AgI/BiOBr光催化剂加入到浓度为3 mg/L的EE2溶液中，暗反应30 min后在可见光（500W氙灯+420 nm滤波片）照射下进行光催化降解。在可见光照射9 min后EE2的去除率可达76.3%。
实施例6
（1）将1mmol铋盐物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌30 min；
（2）将1 mmol溴源物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌10 min后，滴加到上述溶液中，继续搅拌1 h；
（3）将上述混合溶液转移到反应釜中，放入烘箱中145℃下反应18 h，得到乳白色固体；
（4）将乳白色固体离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
（5）将烘干后的固体取出并使用玛瑙研钵进行研磨，即得干燥的BiOBr粉末；
（6）将3mmol银盐溶于40 ml去离子水中，在室温下搅拌15 min；
（7）将已制备好的BiOBr粉末加入到上述溶液中，继续搅拌15 min；
（8）将3mmol碘源滴加入到上述溶液中，继续搅拌60min，有黄色沉淀产生；
（11）将黄色沉淀离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
将5mg AgI/BiOBr光催化剂加入到浓度为3 mg/L的EE2溶液中，暗反应30 min后在可见光（500W氙灯+420 nm滤波片）照射下进行光催化降解。在可见光照射9 min后EE2的去除率可达97.9%。
实施例7
（1）将2mmol铋盐物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌30 min；
（2）将2mmol溴源物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌10 min后，滴加到上述溶液中，继续搅拌1 h；
（3）将上述混合溶液转移到反应釜中，放入烘箱中185℃下反应18 h，得到乳白色固体；
（4）将乳白色固体离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
（5）将烘干后的固体取出并使用玛瑙研钵进行研磨，即得干燥的BiOBr粉末；
（6）将1mmol银盐溶于40 ml去离子水中，在室温下搅拌15 min；
（7）将已制备好的BiOBr粉末加入到上述溶液中，继续搅拌15 min；
（8）将1mmol碘源滴加入到上述溶液中，继续搅拌60min，有黄色沉淀产生；
（11）将黄色沉淀离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
将5mg AgI/BiOBr光催化剂加入到浓度为3 mg/L的EE2溶液中，暗反应30 min后在可见光（500W氙灯+420 nm滤波片）照射下进行光催化降解。在可见光照射9 min后EE2的去除率可达68.9%。
实施例8
（1）将2mmol铋盐物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌30 min；
（2）将2mmol溴源物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌10 min后，滴加到上述溶液中，继续搅拌1 h；
（3）将上述混合溶液转移到反应釜中，放入烘箱中185℃下反应10 h，得到乳白色固体；
（4）将乳白色固体离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
（5）将烘干后的固体取出并使用玛瑙研钵进行研磨，即得干燥的BiOBr粉末；
（6）将1mmol银盐溶于40 ml去离子水中，在室温下搅拌15 min；
（7）将已制备好的BiOBr粉末加入到上述溶液中，继续搅拌15 min；
（8）将1mmol碘源滴加入到上述溶液中，继续搅拌60min，有黄色沉淀产生；
（11）将黄色沉淀离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
将5mg AgI/BiOBr光催化剂加入到浓度为3 mg/L的EE2溶液中，暗反应30 min后在可见光（500W氙灯+420 nm滤波片）照射下进行光催化降解。在可见光照射9 min后EE2的去除率可达67.9%。
实施例9
（1）将2mmol铋盐物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌30 min；
（2）将2mmol溴源物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌10 min后，滴加到上述溶液中，继续搅拌1 h；
（3）将上述混合溶液转移到反应釜中，放入烘箱中185℃下反应14 h，得到乳白色固体；
（4）将乳白色固体离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
（5）将烘干后的固体取出并使用玛瑙研钵进行研磨，即得干燥的BiOBr粉末；
（6）将1mmol银盐溶于40 ml去离子水中，在室温下搅拌15 min；
（7）将已制备好的BiOBr粉末加入到上述溶液中，继续搅拌15 min；
（8）将1mmol碘源滴加入到上述溶液中，继续搅拌60min，有黄色沉淀产生；
（11）将黄色沉淀离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
将5mg AgI/BiOBr光催化剂加入到浓度为3 mg/L的EE2溶液中，暗反应30 min后在可见光（500W氙灯+420 nm滤波片）照射下进行光催化降解。在可见光照射9 min后EE2的去除率可达92.6%。
实施例10
（1）将2mmol铋盐物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌30 min；
（2）将2mmol溴源物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌10 min后，滴加到上述溶液中，继续搅拌1 h；
（3）将上述混合溶液转移到反应釜中，放入烘箱中185℃下反应22 h，得到乳白色固体；
（4）将乳白色固体离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
（5）将烘干后的固体取出并使用玛瑙研钵进行研磨，即得干燥的BiOBr粉末；
（6）将1mmol银盐溶于40 ml去离子水中，在室温下搅拌15 min；
（7）将已制备好的BiOBr粉末加入到上述溶液中，继续搅拌15 min；
（8）将1mmol碘源滴加入到上述溶液中，继续搅拌60min，有黄色沉淀产生；
（11）将黄色沉淀离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
将5mg AgI/BiOBr光催化剂加入到浓度为3 mg/L的EE2溶液中，暗反应30 min后在可见光（500W氙灯+420 nm滤波片）照射下进行光催化降解。在可见光照射9 min后EE2的去除率可达90.4%。
实施例11
（1）将1mmol铋盐物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌30 min；
（2）将1mmol溴源物质溶于30 ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌10 min后，滴加到上述溶液中，继续搅拌1 h；
（3）将上述混合溶液转移到反应釜中，放入烘箱中185℃下反应14 h，得到乳白色固体；
（4）将乳白色固体离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
（5）将烘干后的固体取出并使用玛瑙研钵进行研磨，即得干燥的BiOBr粉末；
（6）将2mmol银盐溶于40 ml去离子水中，在室温下搅拌15 min；
（7）将已制备好的BiOBr粉末加入到上述溶液中，继续搅拌15 min；
（8）将2mmol碘源滴加入到上述溶液中，继续搅拌60min，有黄色沉淀产生；
（11）将黄色沉淀离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
将5mg AgI/BiOBr光催化剂加入到浓度为3 mg/L的EE2溶液中，暗反应30 min后在可见光（500W氙灯+420 nm滤波片）照射下进行光催化降解。在可见光照射9 min后EE2的去除率可达88.4%。

Claims (8)

1.一种AgI/BiOBr异质结光催化剂的合成方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将2-4mmol铋盐物质溶于30ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌30分钟；
(2)将2-4mmol溴源物质溶于30ml乙二醇中，在室温下磁力搅拌10分钟后，缓慢滴加到上述溶液中，继续搅拌1小时；
(3)将上述混合溶液转移到反应釜中，放入烘箱中125-185℃下反应10-22小时，得到乳白色固体；
(4)将乳白色固体离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
(5)将烘干后的固体取出并使用玛瑙研钵进行研磨，即得干燥的BiOBr粉末；
(6)将1-3mmol银盐溶于40ml去离子水中，在室温下搅拌15分钟；
(7)将已制备好的BiOBr粉末加入到上述溶液中，继续搅拌15分钟，其中Ag与Bi的摩尔比控制在1:3-3:1；
(8)将1-3mmol碘源溶于10ml去离子水中，在室温下搅拌15分钟后，加入到上述溶液中，并使反应体系于室温下搅拌60分钟，有黄色沉淀产生；
(9)将黄色沉淀离心分离，并分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在烘箱中60℃下烘干；
(10)将烘干后的固体取出并使用玛瑙研钵进行研磨，所得的黄色粉末为AgI/BiOBr异质结光催化剂。
2.如权利要求1所述的AgI/BiOBr异质结光催化剂的合成方法，其特征在于：所述步骤(1)中，铋盐物质为：硝酸铋、水杨酸亚铋、碱性硝酸铋、氯化铋、硫酸铋或柠檬酸铋。
3.如权利要求1所述的AgI/BiOBr异质结光催化剂的合成方法，其特征在于：所述步骤(2)中，溴源物质为：溴化钾、溴化钠、十六烷基三甲基溴化铵或溴化氢。
4.如权利要求1所述的AgI/BiOBr异质结光催化剂的合成方法，其特征在于：所述步骤(8)中，碘源物质为：碘化钾、碘酸钾、碘化钠或碘酸钠。
5.如权利要求1所述的AgI/BiOBr异质结光催化剂的合成方法，其特征在于：所述步骤(6)中，银盐物质为：硝酸银、溴化银、氟化银、硫酸银或硝酸银。
6.如权利要求1所述方法制备的AgI/BiOBr异质结光催化剂，其特征在于所述的AgI/BiOBr异质结光催化剂的XRD图能检测到符合AgI和BiOBr晶体的X射线衍射峰；SEM可观察到AgI/BiOBr异质结光催化剂具有花状微球状结构，微球直径约为2μm，生成的AgI颗粒均匀的镶嵌在BiOBr花状微球结构上；高分辨透射电镜能观察到AgI和BiOBr的晶格条纹，其晶面间距为0.235nm与0.278nm，分别归属于AgI的(103)晶面与BiOBr的(104)晶面。
7.如权利要求1所述方法制备的AgI/BiOBr异质结光催化剂的用途，其特征在于，将本发明制备的AgI/BiOBr异质结光催化剂加入到含有目标污染物的水中，在可见光照射条件下，可以实现对目标污染物的高效、快速降解。
8.如权利要求7所述的AgI/BiOBr异质结光催化剂的用途，其特征在于，所述目标污染物为：17β-雌二醇(E2)、17α-乙炔基雌二醇(EE2)、双酚A(BPA)、雌酮(E1)、罗丹明B(RhB)、甲基橙(MO)、亚甲基蓝(MB)。
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