一種錫酸鉍/石墨烯複合可見光催化劑的製備方法與流程

2023-10-06 08:21:09 1

本發明屬於可見光催化材料的合成技術領域，具體涉及一種錫酸鉍/石墨烯複合可見光催化劑的製備方法。

背景技術：

近年來，工業生產尤其是紡織業排出大量的高濃度有機染料廢水，由於其生產的流程長，這些廢水中組分很複雜，含有大量有機物，其中染料大多是由機芳香族化合物苯環上的氫被滷素、硝基、胺基取代以後生成的芳香族滷化物、芳香族硝基化合物、芳香族胺類化學物、聯苯等多苯環取代化合物，其色澤深、鹼度高、難生物降解、臭味大、cod值比較高，而且染料大多生物毒性比較大，嚴重汙染環境和危害人體健康，採用常規的生物處理方法去除效果不夠理想。20世紀90年代以來，各國開始逐步發展重視半導體材料的環境性能，經過幾年的發展，環境材料學應運而生。光催化氧化技術是去除工業有機廢水中難生物降解汙染物的有效方法，具有極大的開發潛力和良好的應用前景。在眾多新型光催化材料中，鉍系光催化劑以其種類豐富、較高的光催化活性和優良的可見光吸收能力，引起了研究者們的極大興趣。但如何進一步提高其光量子效率和光催化性能，以滿足該技術的實際應用和產業化發展的要求，仍然是該類光催化材料面臨的重大挑戰。因此，研究開發高活性、高穩定性和良好循環利用性能的可見光催化劑，是國內外水處理領域的重要前沿課題。

技術實現要素：

本發明解決的技術問題是提供了一種能夠有效降解羅丹明b（rhb）染料廢水的錫酸鉍/石墨烯複合可見光催化劑的製備方法。

本發明為解決上述技術問題採用如下技術方案，一種錫酸鉍/石墨烯複合可見光催化劑的製備方法，其特徵在於具體步驟為：（1）將2mmol的bi(no3)3·5h2o溶解於20ml摩爾濃度為4mol/l的硝酸溶液中，之後向溶液中加入2mmol錫粒攪拌溶解記為溶液x；（2）將0.3ggo溶於20ml乙醇中得到黃色澄清溶液y；（3）在攪拌條件下，將溶液y加入到溶液x中，繼續攪拌30min，用摩爾濃度為2mol/l的氫氧化鈉溶液調節混合體系的ph=12；（4）待ph穩定後，繼續攪拌2h，轉入反應釜於180℃反應24h，離心分離，用水和乙醇各洗三次，冷凍乾燥得到錫酸鉍/石墨烯複合可見光催化劑。

本發明製得的錫酸鉍/石墨烯複合可見光催化劑具有較好光吸收性能，而且具有可見光響應的光催化性能，在太陽光下具有高效降解羅丹明b染料廢水的性能，其吸收光譜範圍寬，性能穩定，無毒、高效低廉，能夠應用於難生物降解染料廢水的降解，具有較強的市場應用前景。

具體實施方式

以下通過實施例對本發明的上述內容做進一步詳細說明，但不應該將此理解為本發明上述主題的範圍僅限於以下的實施例，凡基於本發明上述內容實現的技術均屬於本發明的範圍。

實施例1

將2mmol的bi(no3)3·5h2o溶解於20ml摩爾濃度為4mol/l的硝酸溶液中，之後向溶液中加入2mmol錫粒攪拌溶解，用摩爾濃度為2mol/l的氫氧化鈉溶液調節混合體系的ph=12；待ph穩定後，繼續攪拌2h，轉入反應釜於180℃反應24h，離心分離，用水和乙醇各洗三次，冷凍乾燥得到產品。經過3h自然太陽光照射，上述製得產品對rhb的脫色率為4.24%。

實施例2

將2mmol的bi(no3)3·5h2o溶解於20ml摩爾濃度為4mol/l的硝酸溶液中，之後向溶液中加入2mmol錫粒攪拌溶解記為x；將0.15ggo溶於20ml乙醇中得到黃色澄清溶液y；在攪拌條件下，將溶液y加入到溶液x中，繼續攪拌30min，用摩爾濃度為2mol/l的氫氧化鈉溶液調節混合體系的ph=12；待ph穩定後，繼續攪拌2h，轉入反應釜於180℃反應24h，離心分離，用水和乙醇各洗三次，冷凍乾燥得到產品。經過3h自然太陽光照射，上述製得產品對rhb的脫色率為10.13%。

實施例3

將2mmol的bi(no3)3·5h2o溶解於20ml摩爾濃度為4mol/l的硝酸溶液中，之後向溶液中加入2mmol錫粒攪拌溶解記為x；將0.225ggo溶於20ml乙醇中得到黃色澄清溶液y；在攪拌條件下，將溶液y加入到溶液x中，繼續攪拌30min，用摩爾濃度為2mol/l的氫氧化鈉溶液調節混合體系的ph=12；待ph穩定後，繼續攪拌2h，轉入反應釜於180℃反應24h，離心分離，用水和乙醇各洗三次，冷凍乾燥得到產品。經過3h自然太陽光照射，上述製得產品對rhb的脫色率為39.75%。

實施例4

將2mmol的bi(no3)3·5h2o溶解於20ml摩爾濃度為4mol/l的硝酸溶液中，之後向溶液中加入2mmol錫粒攪拌溶解記為x；將0.3ggo溶於20ml乙醇中得到黃色澄清溶液y；在攪拌條件下，將溶液y加入到溶液x中，繼續攪拌30min，用摩爾濃度為2mol/l的氫氧化鈉溶液調節混合體系的ph=12；待ph穩定後，繼續攪拌2h，轉入反應釜於180℃反應24h，離心分離，用水和乙醇各洗三次，冷凍乾燥得到產品。經過3h自然太陽光照射，上述製得產品對rhb的脫色率為90.39%。

實施例5

將2mmol的bi(no3)3·5h2o溶解於20ml摩爾濃度為4mol/l的硝酸溶液中，之後向溶液中加入2mmol錫粒攪拌溶解記為x；將0.375ggo溶於20ml乙醇中得到黃色澄清溶液y；在攪拌條件下，將溶液y加入到溶液x中，繼續攪拌30min，用摩爾濃度為2mol/l的氫氧化鈉溶液調節混合體系的ph=12；待ph穩定後，繼續攪拌2h，轉入反應釜於180℃反應24h，離心分離，用水和乙醇各洗三次，冷凍乾燥得到產品。經過3h自然太陽光照射，上述製得產品對rhb的脫色率為62.74%。

實施例6

將2mmol的bi(no3)3·5h2o溶解於20ml摩爾濃度為4mol/l的硝酸溶液中，之後向溶液中加入2mmol錫粒攪拌溶解記為x；將0.45ggo溶於20ml乙醇中得到黃色澄清溶液y；在攪拌條件下，將溶液y加入到溶液x中，繼續攪拌30min，用摩爾濃度為2mol/l的氫氧化鈉溶液調節混合體系的ph=12；待ph穩定後，繼續攪拌2h，轉入反應釜於180℃反應24h，離心分離，用水和乙醇各洗三次，冷凍乾燥得到產品。經過3h自然太陽光照射，上述製得產品對rhb的脫色率為41.99%。

以上實施例描述了本發明的基本原理、主要特徵及優點，本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明原理的範圍下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進均落入本發明保護的範圍內。