CN113663708A - 一种高效光催化材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效光催化材料及其制备方法和应用。该光催化材料包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的0.01倍～2倍。本发明的光催化材料包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的0.01倍～2倍，可针对性解决硫酸钡材料带隙宽、传输载流子能力弱等问题，光催化活性升高3倍以上，具有较强地处理醇胺类等有机物废水及协同产氢的性能。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种高效光催化材料及其制备方法和应用。
背景技术
社会的高速发展推动着印染行业不断扩大，染料废水成为三大难降解且危害较大的水体污染源之一，严重地威胁水体生态安全甚至人类健康。且此类废水难生物降解、回用率低、水质变化量大，现阶段我国处理染料废水以生物法为主。而乙醇胺类化合物是一种用途广泛的化工原料，用作表面活性剂，纺织品、化妆品的增湿机，树脂、橡胶的分散剂等，在现代工业生产中的用途十分广泛。目前对类似含醇胺类有机污染物的废水大多采用生化处理，以及化学预处理与生化结合的方法，如微波光化学催化氧化法处理含甲基二乙醇胺废水，多级物化处理和生化组合工艺处理高浓度有机胺废水，络合萃取法处理含胺有机废水，离子交换法及Fenton氧化法处理类似醇胺废水。
在可见光的照射下，吸附在半导体上的染料容易被光生载流子激发，从而将光生电子注入半导体的导带中，然后电子可以直接与水溶液中的H+反应生成H2，在这一过程中，染料自身被氧化，可以从水中的醇胺污染物中夺取电子恢复到原来的状态，同时废水中剩余未参与敏化反应的有机染料分子和废水中的其他有机物被活性离子降解矿化为二氧化碳和水。在整个反应过程中，寻求一种和染料分子的能带匹配、化学性质稳定、廉价、无毒的半导体作为处理含染料的醇胺有机废水反应过程的载体具有重要的研究意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种高效光催化材料及其制备方法和应用。本发明的光催化材料包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的0.01倍～2倍，可针对性解决硫酸钡材料带隙宽、传输载流子能力弱等问题，光催化活性升高3倍以上，具有较强地处理醇胺类等有机物废水及协同产氢的性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高效光催化材料，其特征在于，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的0.01倍～2倍。
上述的一种高效光催化材料，其特征在于，所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm。
上述的一种高效光催化材料，其特征在于，所述硫酸钡和氧化锡的复合体的原料包括锡酸钡或锡酸钡前体。
上述的一种高效光催化材料，其特征在于，所述锡酸钡前体的制备方法包括：
步骤一、将BaCl2·2H2O、一水合柠檬酸和SnCl4·5H2O依次加入过氧化氢溶液中，搅拌至混合均匀，得到体系A；
步骤二、向步骤一所述体系A中滴加氨水至pH为9～11，得到体系B；
步骤三、将步骤二所述体系B在30℃～80℃保温搅拌反应1h～24h，自然冷却，洗涤，干燥，得到锡酸钡前体。
上述的一种高效光催化材料，其特征在于，所述锡酸钡的制备方法包括将所述锡酸钡前体于300℃～700℃温度条件下煅烧1h～5h，得到锡酸钡。
上述的一种高效光催化材料，其特征在于，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种。
此外，本发明还提供一种制备上述高效光催化材料的方法，其特征在于，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法包括：将有机溶剂、酸液和锡钡源于50℃～120℃温度条件下水热反应6h～48h，得到中间体，将所述中间体于硫酸溶液中，在35℃～80℃温度条件下搅拌反应1h～24h，洗涤，干燥，得到高效光催化材料；所述有机溶剂、酸液和锡钡源的质量体积比为(10～80)：(0.5～4)：(200～1000)，所述有机溶剂体积单位为mL，酸液体积单位为mL，锡钡源质量单位为mg；所述硫酸溶液的浓度为0.01mol/L～1mol/L；所述锡钡源为锡酸钡或锡酸钡前体；
所述制备方法或者为：将锡钡源和硫酸溶液在30℃～80℃搅拌反应0.5h～5h，洗涤，干燥，得到高效光催化材料；所述硫酸溶液和锡钡源的质量体积比为(100～1000)：(100～1000)，所述硫酸溶液体积单位为mL，所述锡钡源质量单位为mg；所述硫酸溶液的浓度为0.01mol/L～1mol/L；所述锡钡源为锡酸钡或锡酸钡前体；
所述制备方法或者为：将钡源、氯化锡、水和硫酸溶液的混合物在30℃～80℃温度条件下搅拌反应1h～12h，洗涤，干燥，得到高效光催化材料；所述钡源和硫酸溶液的物质的量体积比为(1～10)：(3～67)，所述钡源物质的量单位为mmol，所述硫酸溶液体积单位为mL；所述钡源为氯化钡、硝酸钡、硫酸钡或有机钡源，所述有机钡源为乙酸钡或草酸钡。
上述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙二胺和N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种；所述酸液为浓盐酸、浓硝酸、溴化氢或醋酸；所述氯化锡中锡物质的量为钡源中钡物质的量的0.02倍～0.5倍。
上述的方法，其特征在于，所述氯化锡中锡物质的量为钡源中钡物质的量的0.1倍。
更进一步的，本发明还提供一种应用上述高效光催化材料处理有机废水的方法，其特征在于，所述有机废水为含有有机污染物的废水，所述有机污染物包括醇胺类有机物。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的光催化材料包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的0.01倍～2倍，可针对性解决硫酸钡材料带隙宽、传输载流子能力弱等问题，光催化活性升高3倍以上，具有较强地处理醇胺类有机物废水及协同产氢的性能。
2、本发明针对上述硫酸钡和氧化锡的复合体，提供三种制备方法，成功合成处具有活性高的催化材料，制备方法简单快速、成本低的特点。
3、本发明制备上述硫酸钡和氧化锡的复合体的方法包括两步溶剂热法、刻蚀法和沉淀法，可有效结合利用BaSO4与SnO2之间的协同效果，增强BaSO4的载流子传输能力。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
说明书附图
图1为实施例4-1的SBO-1的X射线衍射图谱。
图2为实施例4-1的SBO-1的X射线光电子能谱全谱。
图3为实施例4-1的SBO-1的扫描电子显微镜图。
图4为实施例4-1的SBO-1和硫酸钡在含染料的三乙醇胺废水中的可见光催化降解三乙醇胺的活性图。
图5为实施例5-1的SBO-2的X射线衍射图谱。
图6为实施例5-1的SBO-2的紫外可见吸收光谱图谱。
图7为实施例5-1的SBO-2的红外光谱。
图8为实施例5-1的SBO-2的X射线光电子能谱全谱。
图9为实施例5-1的SBO-2的扫描电子显微镜图和透射电子显微镜图。
图10为实施例5-1的SBO-2和BaSO4在含染料的三乙醇胺废水中的可见光催化降解三乙醇胺活性图。
图11为实施例6-1的SBO-3的X射线衍射图谱。
图12为实施例6-1～6-8SBO-3的紫外可见光吸收光谱图。
图13为BaSO4和实施例6-1SBO-3的电化学交流阻抗谱。
图14为BaSO4和实施例6-1SBO-3的氮气等温吸脱附曲线。
图15为实施例6-1～6-8SBO-3的扫描电子显微镜图。
图16为实施例6-1的SBO-3的透射电子显微镜以及能量色散X射线光谱元素扫描图。
图17为BaSO4、SnO2和实施例6-1的SBO-3的红外光谱。
图18为实施例6-1～6-8SBO-3在含染料的三乙醇胺废水中的可见光催化降解三乙醇胺活性图。
图19为实施例6-1～6-8的SBO-3负载曙红经可见光照射后降解三乙醇胺同时产生氢气的过程原理示意图。
具体实施方式
实施例1-1
本实施例提供一种锡酸钡前体的制备方法，包括：
步骤一、将170mL质量百分含量为30％的过氧化氢溶液置于500mL烧杯中，再依次加入10mmol BaCl2·2H2O、5mmol一水合柠檬酸和10mmol SnCl4·5H2O，搅拌至混合均匀，得到体系A；
步骤二、向步骤一所述体系A中逐滴加入质量百分含量为25％的氨水溶液至pH到10，得到体系B；
步骤三、将步骤二所述体系B在50℃水浴条件下，保温搅拌反应1h，反应完成后自然冷却，然后用去离子水充分洗涤、离心，于60℃温度条件下干燥，得到锡酸钡前体。
实施例1-2
本实施例与实施例1-1相同，其中不同之处在于，步骤二中pH为11；步骤三中水浴温度为30℃，反应时间为24h。
实施例1-3
本实施例与实施例1-1相同，其中不同之处在于，步骤二中pH为9；步骤三中水浴温度为80℃，反应时间为4h。
实施例2-1
本实施例提供一种锡酸钡的制备方法，包括：将1g实施例1-1的锡酸钡前体置入坩埚中，在550℃下煅烧1h，自然冷却后得到锡酸钡。
实施例2-2
本实施例提供一种锡酸钡的制备方法，包括：将1g实施例1-2的锡酸钡前体置入坩埚中，在300℃下煅烧5h，自然冷却后得到锡酸钡。
实施例2-3
本实施例提供一种锡酸钡的制备方法，包括：将1g实施例1-3的锡酸钡前体置入坩埚中，在700℃下煅烧2h，自然冷却后得到锡酸钡。
实施例3-1
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，钡物质的量与锡物质的量相等；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的原料包括实施例1-1的锡酸钡前体；
本实施例还提供一种制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为两步溶剂热法，所述两步溶剂热法具体包括：
步骤一、向聚四氟乙烯水热釜内衬中依次加入30mL有机溶剂、0.5mL酸液和500mg锡酸钡前体，搅拌至分散，将不锈钢外衬套设至该聚四氟乙烯水热釜内衬上，密封，得到水热反应体系；所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述酸液为浓盐酸，所述浓盐酸的质量百分含量为37％；
步骤二、将步骤一的水热反应体系于80℃条件下保温进行24h的水热反应，将反应后体系用所述有机溶剂洗涤3次后用甲醇洗涤3次，干燥，得到中间体；
步骤三、将步骤二所述中间体投入167mL浓度为0.33mol/L的硫酸溶液中，于35℃温度条件下搅拌反应1h，将反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥至恒重，得到高效光催化材料，代号为SBO-1。
实施例3-2
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，钡物质的量与锡物质的量相等；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的原料包括实施例1-2的锡酸钡前体；
本实施例还提供一种制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为两步溶剂热法，所述两步溶剂热法具体包括：
步骤一、向聚四氟乙烯水热釜内衬中依次加入80mL有机溶剂、2mL酸液和1000mg锡酸钡，搅拌至分散，将不锈钢外衬套设至该聚四氟乙烯水热釜内衬上，密封，得到水热反应体系；所述有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺；所述酸液为溴化氢水溶液，所述溴化氢水溶液中溴化氢的质量百分含量超过40％；
步骤二、将步骤一的水热反应体系于50℃条件下保温进行48h的水热反应，将反应后体系用所述有机溶剂洗涤3次后用甲醇洗涤3次，干燥，得到中间体；
步骤三、将步骤二所述中间体投入180mL浓度为0.01mol/L的硫酸溶液中，于55℃温度条件下搅拌反应4h，将反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥至恒重，得到高效光催化材料，代号为SBO-1。
实施例3-3
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，钡物质的量与锡物质的量相等；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的原料包括实施例1-3的锡酸钡前体；
本实施例还提供一种制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为两步溶剂热法，所述两步溶剂热法具体包括：
步骤一、向聚四氟乙烯水热釜内衬中依次加入10mL有机溶剂、4mL酸液和200mg锡酸钡，搅拌至分散，将不锈钢外衬套设至该聚四氟乙烯水热釜内衬上，密封，得到水热反应体系；所述有机溶剂为乙二胺；所述酸液为醋酸溶液，所述醋酸溶液的质量百分含量为99.5％；
步骤二、将步骤一的水热反应体系于120℃条件下保温进行6h的水热反应，将反应后体系用所述有机溶剂洗涤3次后用甲醇洗涤3次，干燥，得到中间体；
步骤三、将步骤二所述中间体投入160mL浓度为1mol/L的硫酸溶液中，于80℃温度条件下搅拌反应6h，将反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥至恒重，得到高效光催化材料，代号为SBO-1。
实施例4-1
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，钡物质的量与锡物质的量相等；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的原料包括实施例2-1的锡酸钡；
本实施例还提供一种制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为两步溶剂热法，所述两步溶剂热法具体包括：
步骤一、向聚四氟乙烯水热釜内衬中依次加入30mL有机溶剂、1mL酸液和500mg锡酸钡，搅拌至分散，将不锈钢外衬套设至该聚四氟乙烯水热釜内衬上，密封，得到水热反应体系；所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺；所述酸液为浓盐酸，所述浓盐酸的质量百分含量为37％；
步骤二、将步骤一的水热反应体系于80℃条件下保温进行24h的水热反应，将反应后体系用所述有机溶剂洗涤3次后用甲醇洗涤3次，干燥，得到中间体；
步骤三、将步骤二所述中间体投入167mL浓度为0.33mol/L的硫酸溶液中，于35℃温度条件下搅拌反应1h，将反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥至恒重，得到高效光催化材料，代号为SBO-1。
实施例3-1～3-3的高效光催化材料与实施例4-1的高效光催化材料结构和性能基本相同。
实施例4-2
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，钡物质的量与锡物质的量相等；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的原料包括实施例2-1的锡酸钡；
本实施例还提供一种制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为两步溶剂热法，所述两步溶剂热法具体包括：
步骤一、向聚四氟乙烯水热釜内衬中依次加入30mL有机溶剂、2mL酸液和500mg锡酸钡，搅拌至分散，将不锈钢外衬套设至该聚四氟乙烯水热釜内衬上，密封，得到水热反应体系；所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述酸液为浓盐酸，所述浓盐酸的质量百分含量为37％；
步骤二、将步骤一的水热反应体系于80℃条件下保温进行24h的水热反应，将反应后体系用所述有机溶剂洗涤3次后用甲醇洗涤3次，干燥，得到中间体；
步骤三、将步骤二所述中间体投入167mL浓度为0.33mol/L的硫酸溶液中，于35℃温度条件下搅拌反应1h，将反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥至恒重，得到高效光催化材料，代号为SBO-1。
实施例4-3
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，钡物质的量与锡物质的量相等；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的原料包括实施例2-2的锡酸钡；
本实施例还提供一种制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为两步溶剂热法，所述两步溶剂热法具体包括：
步骤一、向聚四氟乙烯水热釜内衬中依次加入80mL有机溶剂、0.5mL酸液和1000mg锡酸钡，搅拌至分散，将不锈钢外衬套设至该聚四氟乙烯水热釜内衬上，密封，得到水热反应体系；所述有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺和乙二胺；所述酸液为浓硝酸，所述浓硝酸的质量百分含量为68％；
步骤二、将步骤一的水热反应体系于50℃条件下保温进行48h的水热反应，将反应后体系用所述有机溶剂洗涤3次后用甲醇洗涤3次，干燥，得到中间体；
步骤三、将步骤二所述中间体投入180mL浓度为0.01mol/L的硫酸溶液中，于80℃温度条件下搅拌反应2h，将反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥至恒重，得到高效光催化材料，代号为SBO-1。
实施例4-4
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，钡物质的量与锡物质的量相等；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的原料包括实施例2-3的锡酸钡；
本实施例还提供一种制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为两步溶剂热法，所述两步溶剂热法具体包括：
步骤一、向聚四氟乙烯水热釜内衬中依次加入10mL有机溶剂、4mL酸液和200mg锡酸钡，搅拌至分散，将不锈钢外衬套设至该聚四氟乙烯水热釜内衬上，密封，得到水热反应体系；所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮；所述酸液为浓盐酸，所述浓盐酸的质量百分含量为37％；
步骤二、将步骤一的水热反应体系于120℃条件下保温进行6h的水热反应，将反应后体系用所述有机溶剂洗涤3次后用甲醇洗涤3次，干燥，得到中间体；
步骤三、将步骤二所述中间体投入160mL浓度为1mol/L的硫酸溶液中，于45℃温度条件下搅拌反应24h，将反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥至恒重，得到高效光催化材料，代号为SBO-1。
实施例5-1
本实施例的高效光催化材料与实施例4-1相同。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为刻蚀法，所述刻蚀法具体包括：
步骤一、将167mL浓度为0.33mol/L的硫酸溶液和500mg实施例2-1的锡酸钡置于烧杯中，于35℃温度条件下保温搅拌反应1h；
步骤二、将步骤一反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号为SBO-2。
实施例5-2
本实施例的高效光催化材料与实施例4-2相同。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为刻蚀法，所述刻蚀法具体包括：
步骤一、将167mL浓度为0.1mol/L的硫酸溶液和500mg实施例2-1的锡酸钡置于烧杯中，于35℃温度条件下保温搅拌反应1h；
步骤二、将步骤一反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号为SBO-2。
实施例5-3
本实施例的高效光催化材料与实施例4-3相同。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为刻蚀法，所述刻蚀法具体包括：
步骤一、将167mL浓度为1mol/L的硫酸溶液和500mg实施例2-1的锡酸钡置于烧杯中，于35℃温度条件下保温搅拌反应1h；
步骤二、将步骤一反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号为SBO-2。
实施例5-4
本实施例的高效光催化材料与实施例4-4相同。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为刻蚀法，所述刻蚀法具体包括：
步骤一、将167mL浓度为1mol/L的硫酸溶液和500mg实施例2-2的锡酸钡置于烧杯中，于35℃温度条件下保温搅拌反应0.5h；
步骤二、将步骤一反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号为SBO-2。
实施例5-5
本实施例的高效光催化材料与实施例4-4相同。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为刻蚀法，所述刻蚀法具体包括：
步骤一、将167mL浓度为1mol/L的硫酸溶液和500mg实施例2-3的锡酸钡置于烧杯中，于35℃温度条件下保温搅拌反应5h；
步骤二、将步骤一反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号为SBO-2。
实施例5-6
本实施例的高效光催化材料与实施例3-1相同。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为刻蚀法，所述刻蚀法具体包括：
步骤一、将100mL浓度为1mol/L的硫酸溶液和100mg实施例1-1的锡酸钡前体置于烧杯中，于30℃温度条件下保温搅拌反应5h；
步骤二、将步骤一反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号为SBO-2。
实施例5-7
本实施例的高效光催化材料与实施例3-2相同。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为刻蚀法，所述刻蚀法具体包括：
步骤一、将1000mL浓度为0.01mol/L的硫酸溶液和1000mg实施例1-2的锡酸钡前体置于烧杯中，于80℃温度条件下保温搅拌反应0.5h；
步骤二、将步骤一反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号为SBO-2。
实施例5-8
本实施例的高效光催化材料与实施例3-3相同。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为刻蚀法，所述刻蚀法具体包括：
步骤一、将100mL浓度为0.5mol/L的硫酸溶液和100mg实施例1-3的锡酸钡前体置于烧杯中，于80℃温度条件下保温搅拌反应0.5h；
步骤二、将步骤一反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号为SBO-2。
实施例6-1
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的0.1倍；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种，所述负载可以通过共沉淀法、浸渍法或者溶剂热法；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为沉淀法，所述沉淀法具体包括：
步骤一、将167mL水置于烧杯中，依次加入1mmol钡源和0.1mmol SnCl4，搅拌至溶解；所述钡源为BaCl2；
步骤二、向步骤一搅拌后体系中滴加3mL浓硫酸，在35℃温度条件下保温搅拌反应1h；所述浓硫酸的质量百分含量为98％；
步骤三、将步骤二保温搅拌反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号SBO-3(对应附图0.10SBO-3)。
实施例6-2
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的2倍；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；所述负载可以通过共沉淀法、浸渍法或者溶剂热法；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为沉淀法，所述沉淀法具体包括：
步骤一、将167mL水置于烧杯中，依次加入1mmol钡源和2mmol SnCl4，搅拌至溶解；所述钡源为硝酸钡；
步骤二、向步骤一搅拌后体系中滴加3mL浓硫酸，在35℃温度条件下保温搅拌反应1h；所述浓硫酸的质量百分含量为98％；
步骤三、将步骤二保温搅拌反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号SBO-3(对应附图2.00SBO-3)。
实施例6-3
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的1倍；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；所述负载可以通过共沉淀法、浸渍法或者溶剂热法；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为沉淀法，所述沉淀法具体包括：
步骤一、将167mL水置于烧杯中，依次加入1mmol钡源和1mmol SnCl4，搅拌至溶解；所述钡源为硫酸钡纳米粉末；
步骤二、向步骤一搅拌后体系中滴加3mL浓硫酸，在35℃温度条件下保温搅拌反应1h；所述浓硫酸的质量百分含量为98％；
步骤三、将步骤二保温搅拌反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号SBO-3(对应附图1.00SBO-3)。
实施例6-4
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的0.5倍；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；所述负载可以通过共沉淀法、浸渍法或者溶剂热法；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为沉淀法，所述沉淀法具体包括：
步骤一、将167mL水置于烧杯中，依次加入1mmol钡源和0.5mmol SnCl4，搅拌至溶解；所述钡源为乙酸钡；
步骤二、向步骤一搅拌后体系中滴加3mL浓硫酸，在35℃温度条件下保温搅拌反应1h；所述浓硫酸的质量百分含量为98％；
步骤三、将步骤二保温搅拌反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号SBO-3(对应附图0.50SBO-3)。
实施例6-5
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的0.2倍；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；所述负载可以通过共沉淀法、浸渍法或者溶剂热法；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为沉淀法，所述沉淀法具体包括：
步骤一、将167mL水置于烧杯中，依次加入1mmol钡源和0.2mmol SnCl4，搅拌至溶解；所述钡源为醋酸钡；
步骤二、向步骤一搅拌后体系中滴加3mL浓硫酸，在35℃温度条件下保温搅拌反应1h；所述浓硫酸的质量百分含量为98％；
步骤三、将步骤二保温搅拌反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号SBO-3(对应附图0.20SBO-3)。
实施例6-6
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的0.05倍；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；所述负载可以通过共沉淀法、浸渍法或者溶剂热法；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为沉淀法，所述沉淀法具体包括：
步骤一、将167mL水置于烧杯中，依次加入1mmol钡源和0.05mmol SnCl4，搅拌至溶解；所述钡源为BaCl2；
步骤二、向步骤一搅拌后体系中滴加3mL浓硫酸，在35℃温度条件下保温搅拌反应1h；所述浓硫酸的质量百分含量为98％；
步骤三、将步骤二保温搅拌反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号SBO-3(对应附图0.05SBO-3)。
实施例6-7
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的0.02倍；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；所述负载可以通过共沉淀法、浸渍法或者溶剂热法；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为沉淀法，所述沉淀法具体包括：
步骤一、将167mL水置于烧杯中，依次加入1mmol钡源和0.02mmol SnCl4，搅拌至溶解；所述钡源为BaCl2；
步骤二、向步骤一搅拌后体系中滴加3mL浓硫酸，在35℃温度条件下保温搅拌反应1h；所述浓硫酸的质量百分含量为98％；
步骤三、将步骤二保温搅拌反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号SBO-3(对应附图0.02SBO-3)。
实施例6-8
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的0.01倍；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；所述负载可以通过共沉淀法、浸渍法或者溶剂热法；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为沉淀法，所述沉淀法具体包括：
步骤一、将100mL水置于烧杯中，依次加入10mmol钡源和0.1mmol SnCl4，搅拌至溶解；所述钡源为硝酸钡；
步骤二、向步骤一搅拌后体系中滴加10mL浓硫酸，在80℃温度条件下保温搅拌反应2h；所述浓硫酸的质量百分含量为98％；
步骤三、将步骤二保温搅拌反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号SBO-3(对应附图0.01SBO-3)。
实施例6-9
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的0.1倍；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；所述负载可以通过共沉淀法、浸渍法或者溶剂热法；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为沉淀法，所述沉淀法具体包括：
步骤一、将167mL水置于烧杯中，依次加入1mmol钡源和0.1mmol SnCl4，搅拌至溶解；所述钡源为硝酸钡；
步骤二、向步骤一搅拌后体系中滴加67mL浓度为0.82mol/L的浓硫酸，在35℃温度条件下保温搅拌反应1h；
步骤三、将步骤二保温搅拌反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号SBO-3。
实施例6-10
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的0.1倍；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；所述负载可以通过共沉淀法、浸渍法或者溶剂热法；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为沉淀法，所述沉淀法具体包括：
步骤一、将1000mL水置于烧杯中，依次加入1mmol钡源和0.1mmol SnCl4，搅拌至溶解；所述钡源为硫酸钡；
步骤二、向步骤一搅拌后体系中滴加67mL浓度为0.82mol/L的浓硫酸，在30℃温度条件下保温搅拌反应12h；
步骤三、将步骤二保温搅拌反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号SBO-3。
实施例6-11
本实施例提供一种高效光催化材料，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的0.1倍；作为一种可行的实施方式，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种；所述负载可以通过共沉淀法、浸渍法或者溶剂热法；
所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm。
本实施例制备上述高效光催化材料的方法，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法为沉淀法，所述沉淀法具体包括：
步骤一、将1000mL水置于烧杯中，依次加入1mmol钡源和0.1mmol SnCl4，搅拌至溶解；所述钡源为有机钡源；
步骤二、向步骤一搅拌后体系中滴加67mL浓度为0.82mol/L的浓硫酸，在30℃温度条件下保温搅拌反应12h；
步骤三、将步骤二保温搅拌反应后固相用去离子水洗涤3次，干燥，得到高效光催化材料，代号SBO-3。
应用例
通过检测氢气的生成量并将测得的氢气量换算为三乙醇胺消耗量，得到三乙醇胺降解速率，具体包括：通过侧面照射的光催化测试装置对光催化反应气体产量进行分析和计算，装置包括：容积为240mL的Pyrex玻璃反应器、配有420nm的截止滤光片的300W的氙灯(型号：LF300B-F)、磁力搅拌器和循环冷却水系统，气体测试设备由高精密微量进样器(容量为0～500μL)、气相色谱仪(高纯氩气作为载气，分子筛色谱柱为TDX-01型，热传导检测器)和计算机系统构成。
具体操作如下：
(1)将420nm滤光片安装到氙灯出光口，开启氙灯电源预热15min以上，使氙灯的电流、电压和光强在测试过程中保持稳定；
(2)按照预设量，将光催化剂载体(10mg～100mg)和曙红(10mg～100mg)分散到装有含乙醇胺类物质的污染物的反应瓶内，加入H2PtCl4(0～5％wt Pt)，用Ar吹扫15min，排尽反应器中杂质气体，以气体测试没有氧气为标准；所述含乙醇胺类物质的污染物为186mL10vol％的三乙醇胺溶液；
(3)将反应瓶侧照的平面正对氙灯出光口，打开循环冷却水电源，使反应器维持恒温，打开磁力搅拌器，调节至固定转速，使光催化剂分散在牺牲剂溶液中；
(4)反应开始后，每间隔1h用微量进样器从上方硅胶塞处对反应器内部气体采样，抽取200μL气体注射到气相色谱仪中测试氢气含量并记录；
(5)测试完成后，关闭氙灯、磁力搅拌器以及循环水机电源，将所用反应器清洗干净保存。
可见光催化分解水制氢反应的产物为H2，通过气相色谱仪分析测试反应瓶内剩余体积中H2的浓度，然后结合剩余体积计算确定H2的产量。
结果表明：
SBO-1的光催化降解三乙醇胺TEOA的速率为2009μmol h-1g-1左右，
SBO-2的光催化降解三乙醇胺TEOA的速率为1740μmol h-1g-1左右，
SBO-3的光催化降解三乙醇胺TEOA的速率为2899μmol h-1g-1左右。
性能评价：
图1为实施例4-1的SBO-1的X射线衍射图谱，图2为实施例4-1的SBO-1的X射线光电子能谱全谱，由图1和图2可知，与标准卡片对比可知，SBO-1中显现BaSO4的特征峰，表明本发明的硫酸钡和氧化锡的复合体中具有BaSO4，由图2可见，SBO-1中具有S、O、Sn和Ba元素，表明本发明的硫酸钡和氧化锡的复合体中含有Sn成分。
图3为实施例4-1的SBO-1的扫描电子显微镜图，由图可知，本发明的硫酸钡和氧化锡的复合体粒径为100nm左右。
图4为实施例4-1的SBO-1和硫酸钡在含染料的三乙醇胺废水中的可见光催化降解三乙醇胺的活性图，由图4可知，相比BaSO4，SBO-1的可见光催化降解三乙醇胺的活性提高3-4倍，表明本发明的硫酸钡和氧化锡的复合体具有高的有机物催化反应性，图中EY代表染料。
图5为实施例5-1的SBO-2的X射线衍射图谱，图6为实施例5-1的SBO-2的紫外可见吸收光谱图谱，图7为实施例5-1的SBO-2的红外光谱，图8为实施例5-1的SBO-2的X射线光电子能谱全谱，结合图5～图8可见，SBO-2主要成分为BaSO4，吸收边位于340nm左右，属于紫外光区，SBO-2中出现明显属于BaSO4的红外吸收谱峰，其中位于610cm-1和643cm-1的峰归属于SO42-的平面外弯曲振动，位于983cm-1、1076cm-1和1115cm-1归属于SO42-的对称拉伸振动，通过X射线光电子能谱谱图可以看出SBO-2含S、O、Sn和Ba，表明本发明成功合成出硫酸钡和氧化锡的复合体。
图9为实施例5-1的SBO-2的扫描电子显微镜图和透射电子显微镜图，根据图9可知，SBO-2的粒径为20nm。
图10为实施例5-1的SBO-2和BaSO4在含曙红染料的三乙醇胺废水中的可见光催化降解三乙醇胺活性图，其中BaSO4：曙红与SBO-2:曙红比例都为26.8mg：15mg。根据图10，相比于BaSO4，SBO-2光催化降解三乙醇胺的速率提高约3倍，具有高的光催化性能。所述曙红替换为罗丹明B和/或罗丹明6G，效果相当。表明采用本发明的SBO-2在含曙红染料的三乙醇胺废水中的可见光催化降解三乙醇胺时，可利用曙红吸收光子产生光生电荷，光生电荷迁移到SBO-3上之后再迁移到其表面活性位点处，还原水中氢离子产生氢气，而氧化态的曙红分子将三乙醇胺氧化，恢复原态，有利于同时实现降解溶液中三乙醇胺和产生氢气的双重目的。
图11为实施例6-1的SBO-3的X射线衍射图谱，根据图11可知，SBO-3主要成分为BaSO4。
图12为实施例6-1～6-8SBO-3的紫外可见光吸收光谱图，根据谱图可知，随着样品中SnO2的量逐渐增加，吸收边逐渐红移。图12中，当SnO2含量为0时，即样品为BaSO4时，由于本试验的仪器采用的白板成分也是BaSO4，所以显示无光吸收性质；图12中，0.10SBO-3代表锡的物质的量为钡物质的量的0.1倍，即对应实施例6-1SBO-3。
图13为BaSO4和实施例6-1SBO-3的电化学交流阻抗谱，根据图13可知，BaSO4和实施例6-1SBO-3分别显示出较大和较小弧半径，表明实施例6-1SBO-3材料具有更低的电荷转移阻力，光生电荷可实现更有效分离。
图14为BaSO4和实施例6-1SBO-3的氮气等温吸脱附曲线，根据图14，BaSO4样品在低压阶段吸附量较低，且随着压力的增加氮气吸附量显著增加，但是吸附和脱附曲线间的滞后回线并不明显，这表明BaSO4具有较少的微孔和中孔。实施例6-1SBO-3表现出比BaSO4更高的氮气吸附量，以及在低压阶段更强的吸附能力。根据氮气吸附曲线的形态可知，实施例6-1SBO-3中具有大量中孔结构，BET公式计算得到的结果显示，适量SnO2的引入使得实施例6-1SBO-3比表面积增加到原来的1.7倍。结合图13和图14可知，实施例6-1SBO-3所具有的更大比表面积和低电阻效应，SBO-3可吸附更多的染料以及将更多的光生电荷用于光催化反应，实现较高的可见光催化活性。
图15为实施例6-1～6-8的SBO-3的扫描电子显微镜图，根据图15可知，BaSO4呈现出较菱形的二维形貌且表面较平滑，随着SnO2成分的增多，二维形貌表面逐渐出现凹凸不平的特征，与SnO2覆盖表面有关，随着SnO2含量继续增加，不规则块状形貌增多，表明SnO2完全包裹住BaSO4导致BaSO4二维形貌的消失。
图16为实施例6-1的SBO-3的透射电子显微镜以及能量色散X射线光谱元素扫描图，结合图15和图16可知，二维菱形微观形貌与扫描电子显微镜图的结果一致，二维尺寸为4μm左右，能量色散X射线光谱元素扫描图测试结果证明样品中含有Ba、S、O、Sn四种元素，并且各元素分布均匀，表明SnO2均匀的包覆在BaSO4表面。
图17为BaSO4、SnO2和实施例6-1的SBO-3的红外光谱，根据图17可知，BaSO4和实施例6-1的SBO-3中，609cm-1和642cm-1的谱带归属于SO4 2-平面外弯曲振动，983、1070、1105和1212cm-1的谱带归属于SO4 2-的对称拉伸振动，表明样品中主要成分是BaSO4，通过对比BaSO4和SBO-3的红外谱图，表明引入SnO2后，SBO-3红外并无新的谱峰出现，也没有谱峰移动位置，主要基于样品中主要成分为BaSO4，次要成分的SnO2的谱峰被BaSO4谱峰遮盖。
图18为实施例6-1～6-8的SBO-3在含染料的三乙醇胺废水中的可见光催化降解三乙醇胺活性图，根据图18可知，当Sn:Ba比值为0.02～0.5时，催化活性相对较高，其中，当Sn:Ba比值为0.1时，催化剂活性最高，降解速率达到110μmol h-1，当Sn:Ba比值低于0.1时，催化剂活性逐渐下降至趋于BaSO4的活性，这可能由于只有很少SnO2用来分离光生载流子，当Sn:Ba比值大于0.1时，催化剂活性逐渐下降至趋于SnO2的活性，这主要由于此时催化剂中没有BaSO4作为载体，SnO2大量团聚导致光生载流子复合严重。通过对比可以发现染料+SBO-3光催化活性比单独染料体系或者染料+BaSO4体系的光催化活性提高4.5倍左右，光催化降解三乙醇胺的速率达到110μmol h-1。
图19为实施例6-1～6-8的SBO-3负载曙红经可见光照射后降解三乙醇胺同时产生氢气的过程原理图，其中曙红经直接吸附负载于SBO-3上。曙红吸收光子，产生光生电荷，光生电荷迁移到SBO-3上之后再迁移到其表面活性位点处，还原水中氢离子产生氢气；而氧化态的曙红分子将三乙醇胺氧化，恢复原态。即实现了同时降解溶液中三乙醇胺和产生氢气的双重目的。SBO-3催化剂利用无定型的SnO2结构包覆在片状BaSO4表面，提高了比表面积从而吸附更多的曙红提高了光吸收性能，并且提供了更多的活性位点用于光催化反应，又因为SnO2自身优异的导电性能，促进了载流子的迁移和分离，加快了整个循环过程的进行，从而达到了较高的可见降解三乙醇胺的活性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高效光催化材料，其特征在于，包括硫酸钡和氧化锡的复合体，所述硫酸钡和氧化锡的复合体中，锡物质的量为钡物质的0.01倍～2倍。
2.根据权利要求1所述的一种高效光催化材料，其特征在于，所述硫酸钡和氧化锡的复合体的粒径为20nm～100nm。
3.根据权利要求1所述的一种高效光催化材料，其特征在于，所述硫酸钡和氧化锡的复合体的原料包括锡酸钡或锡酸钡前体。
4.根据权利要求3所述的一种高效光催化材料，其特征在于，所述锡酸钡前体的制备方法包括：
步骤一、将BaCl2·2H2O、一水合柠檬酸和SnCl4·5H2O依次加入过氧化氢溶液中，搅拌至混合均匀，得到体系A；
步骤二、向步骤一所述体系A中滴加氨水至pH为9～11，得到体系B；
步骤三、将步骤二所述体系B在30℃～80℃保温搅拌反应1h～24h，自然冷却，洗涤，干燥，得到锡酸钡前体。
5.根据权利要求3所述的一种高效光催化材料，其特征在于，所述锡酸钡的制备方法包括将所述锡酸钡前体于300℃～700℃温度条件下煅烧1h～5h，得到锡酸钡。
6.根据权利要求1所述的一种高效光催化材料，其特征在于，所述光催化材料还包括负载于所述硫酸钡和氧化锡的复合体上的石墨相氮化碳、二氧化钛、硫化镉和硫化锌中的一种或几种。
7.一种制备如权利要求1～6任一权利要求所述高效光催化材料的方法，其特征在于，包括硫酸钡和氧化锡的复合体的制备方法，所述制备方法包括：将有机溶剂、酸液和锡钡源于50℃～120℃温度条件下水热反应6h～48h，得到中间体，将所述中间体于硫酸溶液中，在35℃～80℃温度条件下搅拌反应1h～24h，洗涤，干燥，得到高效光催化材料；所述有机溶剂、酸液和锡钡源的质量体积比为(10～80)：(0.5～4)：(200～1000)，所述有机溶剂体积单位为mL，酸液体积单位为mL，锡钡源质量单位为mg；所述硫酸溶液的浓度为0.01mol/L～1mol/L；所述锡钡源为锡酸钡或锡酸钡前体；
所述制备方法或者为：将锡钡源和硫酸溶液在30℃～80℃搅拌反应0.5h～5h，洗涤，干燥，得到高效光催化材料；所述硫酸溶液和锡钡源的质量体积比为(100～1000)：(100～1000)，所述硫酸溶液体积单位为mL，所述锡钡源质量单位为mg；所述硫酸溶液的浓度为0.01mol/L～1mol/L；所述锡钡源为锡酸钡或锡酸钡前体；
所述制备方法或者为：将钡源、氯化锡、水和硫酸溶液的混合物在30℃～80℃温度条件下搅拌反应1h～12h，洗涤，干燥，得到高效光催化材料；所述钡源和硫酸溶液的物质的量体积比为(1～10)：(3～67)，所述钡源物质的量单位为mmol，所述硫酸溶液体积单位为mL；所述钡源为氯化钡、硝酸钡、硫酸钡或有机钡源，所述有机钡源为乙酸钡或草酸钡。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙二胺和N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种；所述酸液为浓盐酸、浓硝酸、溴化氢或醋酸；所述氯化锡中锡物质的量为钡源中钡物质的量的0.02倍～0.5倍。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述氯化锡中锡物质的量为钡源中钡物质的量的0.1倍。
10.一种应用如权利要求1所述高效光催化材料处理有机废水的方法，其特征在于，所述有机废水为含有有机污染物的废水，所述有机污染物包括醇胺类有机物。
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