一種錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于可見光催化材料的合成技術領域，具體涉及一種錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑的制備方法。
【背景技術】
[0002]有機染料廢水主要來自紡織印染業，由于生產的流程長，廢水中含有大量有機物，其堿度高、色澤深、難生物降解、臭味大、C0D值比較高，其組份比較復雜，加大了廢水的處理難度，染料大多是由機芳香族化合物苯環上的氫被鹵素、硝基、胺基取代以后生成的芳香族鹵化物、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，生物毒性都較大，能致癌致畸致突變，嚴重污染環境，而且采用常規的生物處理去除效果不夠理想。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。環境材料以具有無毒無害、可以再生利用、容易回收以及高的效率等優點，它在創造新的生產工藝、新的物質和新的產品等方面具有巨大潛能。半導體材料光催化氧化技術日趨受到關注，尤其在難生物降解污染物的去除方面表現出良好的應用前景，已成為國內外的研究熱點。B1Cl是近年來發展起來的新型半導體光催化劑，它的能帶結構與Ti02近似，但它的開放結構及獨特光學性質，使其具有較高的光催化活性。但是，一種半導體材料的光催化性能不僅取決于光催化劑的固有性質，還與光源有重要的關系。通常，光催化劑只能被能量高于其帶隙能的光子激發，光照越強，光催化性能越好。作為源源不斷的可再生能源，太陽光是光催化的理想光源。從節約能源角度上來講，開發具有太陽光響應的高效光催化劑很有必要。
【發明內容】
[0003]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)染料廢水的錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑的制備方法。
[0004]本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑的制備方法，其特征在于具體步驟為:(1)將lmmol Bi(N03)3.5出0溶解于10mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中制得溶液X; (2)將lmmol SnCl2.2H20在攪拌加熱的條件下溶解于40mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中得到透明澄清溶液Y; (3)在攪拌條件下，將溶液X滴加到溶液Y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=l-9;
[4]待pH穩定后，繼續攪拌2h，過濾分離，用水和乙醇各洗三次，然后在恒溫干燥箱中于60°C干燥5h制得錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑。
[0005]進一步限定，步驟(3)中用摩爾濃度為2mol/L的氫氧化鈉溶液調節混合體系的pH=
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[0006]本發明制得的錫摻雜的氯氧化鉍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，其吸收光譜范圍寬，性能穩定，無毒、高效低廉，能夠應用于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】
[0007]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范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發明上述內容實現的技術均屬于本發明的范圍。
[0008]實施例1
將lmmol Bi(N03)3.5H20溶解于于10mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中制得溶液X;將lmmol SnCb.2H2O在攪拌加熱的條件下溶解于40mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中得到透明澄清溶液Y;在攪拌作用下，將溶液X逐滴加入到溶液Y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=l，繼續攪拌2h，過濾分離，用水和乙醇各洗三次，然后在恒溫干燥箱中于60°C干燥5h制得錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑。經過3h自然太陽光照射，錫摻雜的氯氧化鉍對RhB的脫色率為83.39% ο
[0009]實施例2
將lmmol Bi(N03)3.5H20溶解于10mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中制得溶液X;將lmmol SnCb.2H2O在攪拌加熱的條件下溶解于40mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中得到透明澄清溶液Y;在攪拌作用下，將溶液X逐滴加入到溶液Y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=2，繼續攪拌2h，過濾分離，用水和乙醇各洗三次，然后在恒溫干燥箱中于60°C干燥5h制得錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑。經過3h自然太陽光照射，錫摻雜的氯氧化鉍對RhB的脫色率為79.51%。
[0010]實施例3
將lmmol Bi(N03)3.5H20溶解于10mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中制得溶液X;將lmmol SnCb.2H2O在攪拌加熱的條件下溶解于40mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中得到透明澄清溶液Y;在攪拌作用下，將溶液X逐滴加入到溶液Y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=3，繼續攪拌2h，過濾分離，用水和乙醇各洗三次，然后在恒溫干燥箱中于60°C干燥5h制得錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑。經過3h自然太陽光照射，錫摻雜的氯氧化鉍對RhB的脫色率為81.93%。
[0011]實施例4
將lmmol Bi(N03)3.5H20溶解于10mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中制得溶液X;將lmmol SnCb.2H2O在攪拌加熱的條件下溶解于40mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中得到透明澄清溶液Y;在攪拌作用下，將溶液X逐滴加入到溶液Y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=4，繼續攪拌2h，過濾分離，用水和乙醇各洗三次，然后在恒溫干燥箱中于60°C干燥5h制得錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑。經過3h自然太陽光照射，錫摻雜的氯氧化鉍對RhB的脫色率為82.16% ο
[0012]實施例5
將lmmol Bi(N03)3.5H20溶解于10mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中制得溶液X;將lmmol SnCb.2H2O在攪拌加熱的條件下溶解于40mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中得到透明澄清溶液Y;在攪拌作用下，將溶液X逐滴加入到溶液Y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=5，繼續攪拌2h，過濾分離，用水和乙醇各洗三次，然后在恒溫干燥箱中于60°C干燥5h制得錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑。經過3h自然太陽光照射，錫摻雜的氯氧化鉍對RhB的脫色率為74.67%。
[0013]實施例6
將lmmol Bi(N03)3.5H20溶解于10mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中制得溶液X;將lmmol SnCb.2H2O在攪拌加熱的條件下溶解于40mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中得到透明澄清溶液Y;在攪拌作用下，將溶液X逐滴加入到溶液Y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=6，繼續攪拌2h，過濾分離，用水和乙醇各洗三次，然后在恒溫干燥箱中于60°C干燥5h制得錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑。經過3h自然太陽光照射，錫摻雜的氯氧化鉍對RhB的脫色率為99.81%。
[0014]實施例7
將lmmol Bi(N03)3.5H20溶解于10mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中制得溶液X;將lmmol SnCb.2H2O在攪拌加熱的條件下溶解于40mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中得到透明澄清溶液Y;在攪拌作用下，將溶液X逐滴加入到溶液Y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=7，繼續攪拌2h，過濾分離，用水和乙醇各洗三次，然后在恒溫干燥箱中于60°C干燥5h制得錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑。經過3h自然太陽光照射，錫摻雜的氯氧化鉍對RhB的脫色率為90%。
[0015]實施例8
將lmmol Bi(N03)3.5H20溶解于10mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中制得溶液X;將lmmol SnCb.2H2O在攪拌加熱的條件下溶解于40mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中得到透明澄清溶液Y;在攪拌作用下，將溶液X逐滴加入到溶液Y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=8，繼續攪拌2h，過濾分離，用水和乙醇各洗三次，然后在恒溫干燥箱中于60°C干燥5h制得錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑。經過3h自然太陽光照射，錫摻雜的氯氧化鉍對RhB的脫色率為79.76% ο
[0016]實施例9
將lmmol Bi(N03)3.5H20溶解于10mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中制得溶液X;將lmmol SnCb.2H2O在攪拌加熱的條件下溶解于40mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中得到透明澄清溶液Y;在攪拌作用下，將溶液X逐滴加入到溶液Y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=9，繼續攪拌2h，過濾分離，用水和乙醇各洗三次，然后在恒溫干燥箱中于60°C干燥5h制得錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑。經過3h自然太陽光照射，錫摻雜的氯氧化鉍對RhB的脫色率為74.58%。
[0017]以上實施例描述了本發明的基本原理、主要特征及優點，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范圍下，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范圍內。
【主權項】
1.一種錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑的制備方法，其特征在于具體步驟為:(1)將lmmol Bi(N03)3.5H20溶解于10mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中制得溶液X; (2)將lmmolSnCl2.2H20在攪拌加熱的條件下溶解于40mL摩爾濃度為lmol/L的鹽酸溶液中得到透明澄清溶液Y; (3)在攪拌條件下，將溶液X滴加到溶液Y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=l_9 ； (4)待pH穩定后，繼續攪拌2h，過濾分離，用水和乙醇各洗三次，然后在恒溫干燥箱中于60°C干燥5h制得錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑。2.根據權利要求1所述的錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑的制備方法，其特征在于:步驟(3 )中用摩爾濃度為2mo 1 /L的氫氧化鈉溶液調節混合體系的pH=6。
【專利摘要】本發明公開了一種錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑的制備方法，具體步驟為：（1）將1mmol？Bi(NO3)3·5H2O溶解于10mL摩爾濃度為1mol/L的鹽酸溶液中制得溶液X；（2）將1mmol？SnCl2·2H2O在攪拌加熱的條件下溶解于40mL摩爾濃度為1mol/L的鹽酸溶液中得到透明澄清溶液Y；（3）在攪拌條件下，將溶液X滴加到溶液Y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=1-9；（4）待pH穩定后，繼續攪拌2h，過濾分離，用水和乙醇各洗三次，然后在恒溫干燥箱中于60℃干燥5h制得錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑。本發明制得的錫摻雜的氯氧化鉍可見光催化劑吸收光譜范圍寬，性能穩定，無毒、高效低廉，能夠應用于難生物降解染料廢水的降解，具有較強的市場應用前景。
【IPC分類】B01J27/135, C02F1/30, C02F101/38
【公開號】CN105478149
【申請號】CN201510871735
【發明人】孫劍輝, 韓笑, 董淑英, 王競偵, 禹崇菲, 馮精蘭, 李琦路
【申請人】河南師范大學
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月2日