CN115155604A - 一种BiOI-BFO纤维复合光催化剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种BiOI‑BFO纤维复合光催化剂及其制备方法与应用,该方法先采用溶胶‑凝胶法结合静电纺丝工艺制备铁酸铋纳米纤维,然后采用简单包覆法制备得到,本发明的复合光催化剂为碘氧化铋层状均匀包裹在铁酸铋棒状纤维上,形成内铁外碘的包裹式异质结构,碘氧化铋层的包覆使得光生电子和空穴分离效率提高,对可见光响应范围及强度增强,提高了材料的可见光利用率,并且成本低,催化活性高,循环稳定性好,对有机染料污水处理效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种BiOI-BFO纤维复合光催化剂及其制备方法与应用,属于光催化剂技术领域。
背景技术
经济的快速发展,带来的水体污染成为一个比较突出的问题,也引起了越来越多人的重视。目前水体污染的有效手段是提高污水排放标准,然而从源头降低污染物浓度是各大企业面临的一大难题,因此如何在源头快速处理水污染受到工业圈的广泛关注。
太阳光是世界公认的清洁能源之一,开发一些光催化剂处理水体污染成为一个热门方向,前期研究中二氧化钛是公认的最佳光催化剂,但是这种二氧化钛光催化材料的带隙宽度是3.2-3.4ev,由于带隙较宽,对可见光不能很好的吸收,限制了二氧化钛的进一步应用。因此寻找一种具有可见光利用率高、反应活性强、循环稳定性好等优势的光催化剂非常重要,为工业有机染料污水处理提供方法。
铁酸铋是一种能够在可见光响应的光催化材料,但铁酸铋存在材料表面反应活性位点少,光生载流子分离效率低的问题,从而限制了它在实际中的应用;如中国专利文献CN113617359 A公开了一种铁酸铋纤维状热释电催化剂的制备方法及应用,其反应活性低、降解速率差,在7h后对罗丹明B降解率为85.6%,且纤维为非纯相。中国专利文献CN103451773报道了铁酸铋纤维的制备方法,在4h后降解率为75%。中国专利文献CN102583566A公开一种铁酸铋纳米纤维的制备方法,对甲基橙降解率低,综上可以看出,单相铁酸铋纳米纤维材料在可见光下对有机污染物效率较低,如何提高单相铁酸铋纳米纤维材料的催化效率是目前的一个难题。
中国专利文献CN112871213A一种铁酸铋复合光催化材料及其制备方法。该铁酸铋复合光催化材料的制备方法包括如下步骤:提供铁酸铋纳米纤维;将所述铁酸铋纳米纤维溶于含有锌盐和咪唑类有机配体的混合溶液中,在所述铁酸铋纳米纤维表面生长金属有机骨架纳米颗粒,得到所述铁酸铋复合光催化材料。该制备方法得到的铁酸铋复合光催化材料,可以增加表面反应活性位点,然而该材料制备过程复杂,降解效率仍然不高,在实际应用中存在一定问题。
因此,有必要研发一种制备工艺简单,成本低廉,降解效率高的铁酸铋复合光催化材料。
发明内容
针对现有技术的不足,尤其是复合光催化材料制备过程复杂,降解效率低的难题,本发明提供一种BiOI-BFO纤维复合光催化剂及其制备方法与应用。
发明概述:
本发明先采用溶胶-凝胶法结合静电纺丝工艺制备铁酸铋纳米纤维,然后采用简单包覆法制备得到,本发明的复合光催化剂为碘氧化铋层状均匀包裹在铁酸铋棒状纤维上,形成内铁外碘的包裹式结构,在铁酸铋纤维表面形成异质结构,碘氧化铋层的包覆使得光生电子和空穴分离效率提高,对可见光响应范围及强度提高,提高了材料的可见光利用率,并且成本低,催化活性高,可见光响应程度高,循环稳定性好,对有机染料污水处理效果显著。
发明详述:
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种BiOI-BFO纤维复合光催化剂,所述的复合光催化剂为层状碘氧化铋均匀包裹在铁酸铋棒状纤维上,形成内铁外碘的包裹式结构,在铁酸铋纤维表面形成异质结构。
上述BiOI-BFO纤维复合光催化剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)提供单一相铁酸铋纳米纤维;
(2)将所述单一相铁酸铋纳米纤维置于含有碘化钾和五水硝酸铋的混合溶液中,静置后在所述铁酸铋纳米纤维表面生长碘氧化铋纳米,与铁酸铋纤维形成异质结构,得到BiOI-BFO纤维复合光催化剂。
根据本发明优选的,所述铁酸铋纳米纤维的制备方法如下:
将柠檬酸、氧化铋、九水硝酸铁先后溶于乙二醇甲醚中,40℃加热搅拌至完全溶解,得到褐色溶胶,然后将聚氧化乙烯(PEO:MW≈100W)加入溶液中,搅拌一小时,得到前驱体纺丝溶胶,老化12h后进行静电纺丝,纺丝参数为:电压为13~15kV,推进速率为1.5~2ml/h,湿度小于40%rh,温度为0~40℃,将得到的前驱体纤维在空气气氛下550℃热处理得到铁酸铋纳米纤维。
根据本发明优选的,柠檬酸、氧化铋、九水硝酸铁摩尔比为1.5~3:1:1。
根据本发明优选的,柠檬酸、氧化铋、九水硝酸铁在乙二醇甲醚中总浓度为1.4~1.6M。
根据本发明优选的,聚氧化乙烯占乙二醇甲醚质量的0.3~0.5%。
根据本发明优选的,步骤(2)中,具体步骤如下:
将碘化钾加入体积比为5:1的去离子水与乙酸混合溶液中,得到溶液a,将单一相铁酸铋纳米纤维置于溶液a中,恒温搅拌均匀,将五水硝酸铋溶于体积比为4:1的去离子水与乙酸混合溶液中,得到溶液b,随后将溶液b逐滴加入至溶液a中,恒温磁力搅拌1-2h,静置1-2h,在铁酸铋纳米纤维表面生长碘氧化铋纳米,洗涤后干燥,得到BiOI-BFO纤维复合光催化剂。
根据本发明优选的,碘化钾与去离子水与乙酸混合溶液的摩尔体积比为(0.240-0.800)mmol:(20-50)mL。
根据本发明优选的,五水硝酸铋与去离子水与乙酸混合溶液的摩尔体积比为(0.240-0.800)mmol:(15-30)mL。
根据本发明优选的,单一相铁酸铋纳米纤维与溶液a的质量体积比为(0.4-0.8)g:(20-50)mL。
根据本发明优选的,碘化钾与五水硝酸铋的摩尔比为1:1。
根据本发明优选的,溶液b与溶液a的体积比为(20-30):(25-35)。
根据本发明优选的,恒温磁力搅拌时间为1h,静置1h,得到的产品先后用乙醇和去离子水洗涤5次,去除杂质,70℃烘干6h,得到BiOI-BFO纤维复合光催化剂。
BiOI-BFO纤维复合光催化剂的应用,作为在光催化剂,在光照条件下,催化降解有机染料污水中有机染料,BiOI-BFO纤维复合光催化剂的投加量为45-55mg/50ml有机染料污水。
本发明的技术特点及优良效果:
1、本发明的BiOI-BFO纤维复合光催化剂具有大的比表面积(57.804m2/g),相比于单一相铁酸铋纳米纤维,可以暴露更多的活性位点,光催化剂循环稳定性好,形成异质结构后显著提高了光催化效率,且16%BiOI-BFO纤维复合光催化剂具有最佳的降解效率。
2、本发明的复合光催化剂为碘氧化铋层状均匀包裹在铁酸铋棒状纤维上,形成内铁外碘的包裹式结构,在铁酸铋纤维表面形成异质结构,碘氧化铋层的包覆使得光生电子和空穴分离效率提高,对可见光响应范围及强度提高,提高了材料的可见光利用率。
3、本发明通过简单包覆法在铁酸铋纤维表面形成异质结构,制备工艺简单,成本低廉,在处理有机污水方面具有很大应用前景,在反应30min后16%BiOI-BFO纤维复合光催化剂对罗丹明B的降解率为98.3%,对亚甲基蓝MB的降解率为80.3%,在有机染料污水处理方面效果显著。
4、本发明制备的复合污水处理光催化剂,与污水处理光催化剂相比,本发明制备的复合纤维污水处理催化剂制备流程简单,效率更高,成本更低。
附图说明
图1为不同产品及不同含量BiOI-BFO纤维状复合物光催化剂的XRD图;
图2为实施例3制得的16%BiOI-BFO纤维复合光催化剂的SEM图;
图3为对比例1制备的16%BiOI-BFO纤维状复合物光催化剂的SEM图;
图4为对比例2制备的16%BiOI-BFO纤维状复合物光催化剂的SEM图;
图5为实施例3制得的16%BiOI-BFO纤维状复合物光催化剂及实施例1的BFO纤维的BET图;a为16%BiOI-BFO纤维状复合物光催化剂,b为BFO纤维;
图6为实施例3制得的16%BiOI-BFO纤维状复合物光催化剂及实施例1的BFO纤维的紫外可见漫反射吸收光谱;
图7为实施例3制得的16%BiOI-BFO纤维状复合物光催化剂、实施例1的BFO纤维及BiOI粉末的PL光谱;
图8为实施例3制得的16%BiOI-BFO纤维状复合物光催化剂、实施例1的BFO纤维及BiOI粉末的EIS图;
图9为5种样品光催化剂样品对RhB的降解图。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步说明,但不限于此。
实施例中使用的原料均为常规市购产品。
实施例中8%BiOI-BFO纤维复合光催化剂为BiOI摩尔量为铁酸铋纳米纤维摩尔量的8%,以此类推。
实施例1:
单一相铁酸铋BFO纳米纤维的制备
取柠檬酸、氧化铋、九水硝酸铁先后溶于乙二醇甲醚中,柠檬酸、氧化铋、九水硝酸铁的摩尔比为2:1:1,柠檬酸、氧化铋、九水硝酸铁在乙二醇甲醚中总浓度为1.5M,溶液pH为1~2,加入聚氧化乙烯(PEO:MW≈100W),聚氧化乙烯占乙二醇甲醚质量的0.4%,获得溶胶,老化12h后进行静电纺丝;
纺丝参数为:纺丝电压:13~15kV,接受距离d=15~20cm,环境湿度20%~40%,注射速率为1.5~2.5ml/h,将前驱体纤维在空气气氛下550℃热处理2h,得到具有单一相的黄棕色铁酸铋纳米纤维。
测试单一相铁酸铋纳米纤维的比表面积和孔径,比表面积和孔径分布曲线见图5所示,
实施例2:
8%BiOI-BFO纤维复合光催化剂的制备
取碘化钾加入体积比为5:1的去离子水与乙酸混合溶液中,记为溶液a,碘化钾与去离子水与乙酸混合溶液的摩尔体积比为0.256mmol:30mL,将单一相铁酸铋纳米纤维置于溶液a中,单一相铁酸铋纳米纤维与溶液a的质量体积比为1g:30mL,恒温搅拌均匀,将五水硝酸铋溶于体积比为4:1的去离子水与乙酸混合溶液中,得到溶液b,五水硝酸铋与去离子水与乙酸混合溶液的摩尔体积比为0.256mmol:20mL,随后将溶液b逐滴加入至溶液a中,恒温磁力搅拌1h,静置1h,得到的产品先后用乙醇和去离子水洗涤5次,去除杂质,70℃烘干6h,得到BiOI-BFO纤维复合光催化剂。
8%BiOI-BFO纤维复合光催化剂的XRD如图1所示。
实施例3
16%BiOI-BFO纤维复合光催化剂的制备
取碘化钾加入体积比为5:1的去离子水与乙酸混合溶液中,记为溶液a,碘化钾与去离子水与乙酸混合溶液的摩尔比体积比为0.512mmol:30mL,将单一相铁酸铋纳米纤维置于溶液a中,单一相铁酸铋纳米纤维与溶液a的质量体积比为1g:30mL,恒温搅拌均匀,将五水硝酸铋溶于体积比为4:1的去离子水与乙酸混合溶液中,得到溶液b,五水硝酸铋与去离子水与乙酸混合溶液的摩尔体积比为0.512mmol:20mL,随后将溶液b逐滴加入至溶液a中,恒温磁力搅拌1h,静置1h,得到的产品先后用乙醇和去离子水洗涤5次,去除杂质,70℃烘干6h,得到BiOI-BFO纤维复合光催化剂。
对得到的16%BiOI-BFO纤维复合光催化剂样品进行XRD结构分析及SEM形貌分析,结果如图1、2所示,从XRD上可以看出二者结构形成复合,两相存在,从SEM上观察到碘氧化铋成功包裹在铁酸铋纤维上,形成明显的异质复合结构。
实施例4
24%BiOI-BFO纤维复合光催化剂的制备
取碘化钾加入体积比为5:1的去离子水与乙酸混合溶液中,记为溶液a,碘化钾与去离子水与乙酸混合溶液的摩尔比体积比为0.768mmol:30mL,将单一相铁酸铋纳米纤维置于溶液a中,单一相铁酸铋纳米纤维与溶液a的质量体积比为1g:30mL,恒温搅拌均匀,将五水硝酸铋溶于体积比为4:1的去离子水与乙酸混合溶液中,得到溶液b,五水硝酸铋与去离子水与乙酸混合溶液的摩尔体积比为0.768mmol:20mL,随后将溶液b逐滴加入至溶液a中,恒温磁力搅拌1h,静置1h,得到的产品先后用乙醇和去离子水洗涤5次,去除杂质,70℃烘干6h,得到BiOI-BFO纤维复合光催化剂。
24%BiOI-BFO纤维复合光催化剂的XRD如图1所示。
试验例1
1、将实施例1的单相铁酸铋纳米纤维,BiOI粉末及实施例2-4三种不同含量的BiOI-BFO纤维样品分别称取50mg,分别加入50ml 10mg/L的罗丹明B溶液中,黑暗条件下搅拌吸附30min,取3ml溶液用紫外-可见光谱法测定罗丹明B在553纳米处的吸收峰,计算吸附量。
计算得到实施例1的单相铁酸铋纳米纤维,BiOI粉末及实施例2-4三种不同含量的BiOI-BFO纤维样品的吸附率为2.1%,30.2%,17.1%,18.4%,22.3%,在黑暗条件下对罗丹明B吸附效果不强。
2、将实施例1的单相铁酸铋纳米纤维,BiOI粉末及实施例2-4三种不同含量的BiOI-BFO纤维样品分别称取50mg,分别加入50ml 10mg/L的亚甲基蓝溶液中,黑暗条件下搅拌吸附30min,取3ml溶液用紫外-可见光谱法测定罗丹明B在664纳米处的吸收峰,计算吸附量。
计算得到实施例1的单相铁酸铋纳米纤维,BiOI粉末及实施例2-4三种不同含量的BiOI-BFO纤维样品的吸附率为1.3%,7.9%,4.3%,8.6%,7.5%,在黑暗条件下几乎对亚甲基蓝不吸附。
试验例2:
1、实施例1的单相铁酸铋纳米纤维,BiOI粉末及实施例2-4三种不同含量的BiOI-BFO纤维样品对罗丹明B有机染料的降解率测试光催化在光化学反应仪中进行,光源采用150W氙灯光源,罗丹明B作为目标降解染料。
染料配置方法:称取一定质量的罗丹明B粉末溶于一定体积的去离子水中,搅拌均匀后,得到浓度为10mg/L的罗丹明B染料溶液。取6个石英试管,分别量取50ml 10mg/L的罗丹明B染料,后各称取50mg的光催化剂置于试管中,开启光源后,间隔5min取2ml上清夜,吸取6次后用紫外-可见光谱法测定罗丹明B在553纳米处的吸收峰,计算降解速率。
计算公式为降解率(%)=(初始浓度-时刻浓度)/初始浓度×100%。
不同样品对罗丹明的降解速率曲线如图9所示,通过图9可以看出,在光照条件下产品展现出较佳的降解效果,16%BiOI-BFO在光照条件下降解率最佳。
2、对实施例1的单相铁酸铋纳米纤维及实施例3的16%BiOI-BFO纤维样品进行比表面积和孔径、紫外可见漫反射吸收光谱、PL光谱测试、EIS分析测试,比表面积和孔径测试结果见图5,紫外可见漫反射吸收光谱见图6,PL光谱见图7,EIS见图8;
可以看出,本发明的16%BiOI-BFO复合样品具有更大的比表面积,更强的可见光吸收及更宽的可见光吸收范围,且PL光谱中16%BiOI-BFO复合样品具有更低的峰值,说明其光生电子与空穴分离效率更高,EIS图中,16%BiOI-BFO阻值最低,说明具有更强的界面电荷转移和分离能力,具有更好的光催化活性。
试验例3:
实施例3的16%BiOI-BFO复合催化剂对罗丹明B有机染料的降解率测试光催化在光化学反应仪中进行,光源采用150W氙灯光源,罗丹明B作为目标降解染料。染料配置方法,称取一定质量的罗丹明B粉末溶于一定体积的去离子水中,搅拌均匀后,得到浓度为10mg/L的罗丹明B染料溶液。取6个石英试管,分别量取50ml 10mg/L的罗丹明B染料,然后分别称取30,40,50,60,70mg的光催化剂置于试管中,开启光源后,间隔5min取2ml上清夜,吸取6次后用紫外-可见光谱法测定罗丹明B在553纳米处的吸收峰,计算不同催化剂用量的降解速率,降解速率如表1所示。
计算公式为降解率(%)=(初始浓度-时刻浓度)/初始浓度×100%。
表1:催化剂量与降解率的关系
催化剂量(mg) | 降解率(%) |
40 | 95.47 |
50 | 98.87 |
60 | 98.98 |
70 | 99.23 |
80 | 99.56 |
综合催化剂成本的角度来说,50mg催化剂能够满足对罗丹明B染料的最佳降解,降解率接近100%。
试验例4:
碘氧化铋粉末对罗丹明B有机染料的降解率测试,称取50mg的BiOI粉末置于呈有50ml10mg/L的罗丹明B溶液中,按试验例2的方法进行测,计算降解速率。发现30min内,碘氧化铋粉末对罗丹明B的降解率为37%。
试验例5:
实施例1的铁酸铋纤维催化剂对罗丹明B有机染料的降解率测试,称取50mg的铁酸铋纤维置于呈有50ml 10mg/L的罗丹明B溶液中,按试验例2的方法进行测,计算降解速率,发现30min内,铁酸铋纤维对罗丹明B染料降解率为5%,几乎不发生降解。
综合试验例1-5可以看出,实施例1的单相铁酸铋纳米纤维,BiOI粉末及实施例2-4三种不同含量的BiOI-BFO纤维样品在黑暗条件下没有效果,在光照条件下,表现出不同的光催化效果,单相铁酸铋纳米纤维、BiOI粉末光催化降解效果最差,16%BiOI-BFO纤维复合光催化剂中光催化效果最优。
试验例6:
实施例3的16%BiOI-BFO复合催化剂对亚甲基蓝有机染料的降解率测试。
染料配置方法:称取一定质量的亚甲基蓝粉末溶于一定体积的去离子水中,搅拌均匀后,得到浓度为10mg/L的亚甲基蓝染料溶液。取6个石英试管,分别量取50ml 10mg/L的亚甲基蓝染料,加入50mg的催化剂置于试管中,置于光催化化学反应仪中,开启光源后,间隔20分钟取一次样,用紫外-可见光谱法测定亚甲基蓝在664纳米处的吸收峰,计算降解速率。计算方法同试验例2,2h内降解速率为80.3%。
试验例7:
碘氧化铋粉末催化剂对亚甲基蓝有机染料的降解率测试,按试验例6进行,称取50mg的BFO纤维置于呈有50ml 10mg/L亚甲基蓝的溶液中,计算降解速率。可以看出120min内,BFO纤维对亚甲基蓝的降解率为7.5%;几乎不发生降解。
试验例8:
实施例1的铁酸铋纤维对亚甲基蓝有机染料的降解率测试,按试验例6进行,称取50mg的BiOI粉末置于呈有50ml 10mg/L亚甲基蓝的溶液中,计算降解速率。可以看出120min内,碘氧化铋粉末对亚甲基蓝的降解率为21.3%。
对比例1:
16%BiOI-BFO复合纤维催化剂的制备方法,步骤如下:
将实施例1制备的单一相铁酸铋纳米纤维棉加入体积比为5:1的去离子水与乙酸混合溶液中,单一相铁酸铋纳米纤维与混合溶液的质量体积比为1g:30mL,超声分散30min,依次将0.512mmol碘化钾和0.512mmol五水硝酸铋加入至上述混合溶液中,恒温磁力搅拌1h,静置1h。将样品先后用乙醇和去离子水洗涤5次,去除杂质,70℃烘干6h,得到复合物纤维样品。
对所得到的纤维复合样品微观形貌进行分析,如图3所示,从图3可以看出BiOI没有形成完全的包覆,有散落的片状,BiOI该方法的加料顺序使BiOI没有形成完全的包覆,形貌结构不完整。
对比例2:
16%BiOI-BFO复合纤维催化剂的制备方法,步骤如下:
取碘化钾加入体积比为5:0.2的去离子水与乙酸混合溶液中,记为溶液a,碘化钾与去离子水与乙酸混合溶液的摩尔体积比为0.512mmol:30mL,将单一相铁酸铋纳米纤维置于溶液a中,单一相铁酸铋纳米纤维与溶液a的质量体积比为1g:30mL,恒温搅拌均匀,将五水硝酸铋溶于体积比为4:0.1的去离子水与乙酸混合溶液中,得到溶液b,五水硝酸铋与去离子水与乙酸混合溶液的摩尔体积比为0.512mmol:20mL,随后将溶液b逐滴加入至溶液a中,恒温磁力搅拌1h,静置1h,将样品先后用乙醇和去离子水洗涤5次,去除杂质,70℃烘干6h,得到BiOI-BFO复合物纤维。
得到的纤维复合样品中,如图4所示,从图4可以看出BiOI没有形成包覆状态,该方法改变了溶液的酸性,溶液的酸性变弱,直接导致BiOI无法包覆在BiOI-BFO复合物纤维上。
对比例3:
市面上售卖的二氧化钛污水处理催化剂,对10mg/L的亚甲基蓝及罗丹明B溶液进行光降解,发现降解率分别为25%,31%,远不及本发明制备的纤维复合污水处理催化剂。
对比例4:
将铁酸铋纤维采用水热法在纤维表面负载BiOI,称取一定质量的铁酸铋纤维置于聚四氟乙烯内衬中,加入一定体积比的去离子水和乙酸混合溶液,依次加入碘氧化铋和五水硝酸铋,将反应釜放在180℃烘箱内处理12h,自然冷却后用乙醇和去离子水分别洗涤5次,70℃烘干,通过SEM观察分析,样品没有形成负载,BiOI为片状分散在样品内。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种BiOI-BFO纤维复合光催化剂,所述的复合光催化剂为层状碘氧化铋均匀包裹在铁酸铋棒状纤维上,形成内铁外碘的包裹式结构,在铁酸铋纤维表面形成异质结构。
2.权利要求1所述的BiOI-BFO纤维复合光催化剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)提供单一相铁酸铋纳米纤维;
(2)将所述单一相铁酸铋纳米纤维置于含有碘化钾和五水硝酸铋的混合溶液中,静置后在所述铁酸铋纳米纤维表面生长碘氧化铋纳米,与铁酸铋纤维形成异质结构,得到BiOI-BFO纤维复合光催化剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述铁酸铋纳米纤维的制备方法如下:
将柠檬酸、氧化铋、九水硝酸铁先后溶于乙二醇甲醚中,40℃加热搅拌至完全溶解,得到褐色溶胶,然后将聚氧化乙烯(PEO:MW≈100W)加入溶液中,搅拌一小时,得到前驱体纺丝溶胶,老化12h后进行静电纺丝,纺丝参数为:电压为13~15kV,推进速率为1.5~2ml/h,湿度小于40%rh,温度为0~40℃,将得到的前驱体纤维在空气气氛下550℃热处理得到铁酸铋纳米纤维。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,柠檬酸、氧化铋、九水硝酸铁摩尔比为1.5~3:1:1,柠檬酸、氧化铋、九水硝酸铁在乙二醇甲醚中总浓度为1.4~1.6M;聚氧化乙烯占乙二醇甲醚质量的0.3~0.5%。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,具体步骤如下:
将碘化钾加入体积比为5:1的去离子水与乙酸混合溶液中,得到溶液a,将单一相铁酸铋纳米纤维置于溶液a中,恒温搅拌均匀,将五水硝酸铋溶于体积比为4:1的去离子水与乙酸混合溶液中,得到溶液b,随后将溶液b逐滴加入至溶液a中,恒温磁力搅拌1-2h,静置1-2h,在铁酸铋纳米纤维表面生长碘氧化铋纳米,洗涤后干燥,得到BiOI-BFO纤维复合光催化剂。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,碘化钾与去离子水与乙酸混合溶液的质量体积比为(0.03-0.15)g:(20-50)mL。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,五水硝酸铋与去离子水与乙酸混合溶液的质量体积比为(0.1-0.5)g:(15-30)mL。
8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,单一相铁酸铋纳米纤维与溶液a的质量体积比为(0.4-0.8)g:(20-50)mL,碘化钾与五水硝酸铋的摩尔比为1:1。
9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,溶液b与溶液a的体积比为(20-30):(25-35),恒温磁力搅拌时间为1h,静置1h,得到的产品先后用乙醇和去离子水洗涤5次,去除杂质,70℃烘干6h,得到BiOI-BFO纤维复合光催化剂。
10.权利要求1所述的BiOI-BFO纤维复合光催化剂的应用,作为在光催化剂,在光照条件下,催化降解有机染料污水中有机染料,BiOI-BFO纤维复合光催化剂的投加量为45-50mg/50ml有机染料污水。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant |