本發(fā)明屬于環(huán)境保護化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種羥基化碳納米管摻雜氯氧化鉍光催化劑的制備方法。

背景技術(shù)：

光催化降解技術(shù)作為一種綠色環(huán)保的利用太陽光處理水和空氣污染的有效手段，其在能源日益緊張的今天，得到了全球政府和科學(xué)家的高度重視，成為環(huán)境保護研究的研究熱點之一。二氧化鈦因其無毒、價廉和穩(wěn)定性較好而得到廣泛研究，但是較高的禁帶寬度限制了在可見光下的應(yīng)用。氯氧化鉍具有優(yōu)異的物物理化學(xué)性能（光催化性，珍珠光澤和光致發(fā)光性）和獨特的電子結(jié)構(gòu)，具備優(yōu)良的有機物降解能力，其價帶由Bi6s 和O2p軌道雜化而成，具有較佳的電荷流動和氧化能力，已成為國內(nèi)外的研究熱點之一，可廣泛應(yīng)用于光催化劑、珠光顏料、醫(yī)藥中間體、鐵電材料、光致發(fā)光材料和氣敏材料等。

提高氯氧化鉍催化劑性能的方法主要有離子摻雜、貴金屬或形成異質(zhì)結(jié)等。單獨Bi基催化劑，其光生電子和空穴會快速復(fù)合，導(dǎo)致對可見光的吸收能力有限。而異質(zhì)結(jié)可通過內(nèi)建電場的建立，使光生電子和空穴的有效分離，進而提高催化劑的可見光催化性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種羥基化碳納米管摻雜氯氧化鉍光催化劑的制備方法，通過羥基化碳納米管摻雜氯氧化鉍制備具有異質(zhì)結(jié)特征的光催化劑，大大提高催化劑的光催化性能以及有機物的降解能力。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種羥基化碳納米管摻雜氯氧化鉍光催化劑的制備方法：將五水合硝酸鉍溶于酸性溶劑中，攪拌形成溶液，加入經(jīng)表面活性劑處理的羥基化碳納米管溶液，充分攪拌，超聲分散30 min；隨后溶液升溫至80℃，加入含氯化合物后，采用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH值穩(wěn)定在10，反應(yīng)1小時，過濾沉淀，用乙醇和去離子水洗滌3次，真空干燥12小時得到羥基化碳納米管摻雜氯氧化鉍光催化劑粉體。

所用的羥基化碳納米管，羥基含量在0.7 wt%-5.6 wt %。

所用表面活性劑為聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇和聚乙二醇中的任一種。

所述含氯化合物為氯化鉀。

所述羥基化碳納米管在催化劑中的含量在0.2 wt%-5 wt %。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過羥基化碳納米管摻雜氯氧化鉍制備異質(zhì)結(jié)氯氧化鉍光催化劑，大大加強了碳納米管與氯氧化鉍界面性能，有效實現(xiàn)了光生電子與空穴的分離，大大提高催化劑的光催化性能以及有機物的降解能力，在環(huán)境保護和新能源領(lǐng)域等具有廣闊的應(yīng)用前景。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的介紹：

實施例1

將五水合硝酸鉍9.7克溶于100 ml硝酸溶液中，攪拌使其溶解形成溶液A；將聚丙烯酰胺1.0克加入到100 ml去離子水中，攪拌均勻，然后加入0.1061克羥基化碳納米管(羥基含量0.71 wt%)，超聲分散1小時，形成溶液B。將溶液B在攪拌過程中加入到溶液A中，超聲分散30 min，之后升溫到80℃，然后在攪拌過程中逐漸滴加含1.49克氯化鉀的氫氧化鈉溶液，控制溶液pH值在10。反應(yīng)1小時后，過濾沉淀，用乙醇和去離子水洗滌3次，在80℃下真空干燥12小時得到碳納米管摻雜氯氧化鉍粉體催化劑。

實施例2

將五水合硝酸鉍9.7克溶于100 ml硝酸溶液中，攪拌使其溶解形成溶液A；將聚乙烯吡咯烷酮1.0克加入到100 ml去離子水中，攪拌均勻，然后加入0.1061克羥基化碳納米管(羥基含量3.06 wt%)，超聲分散1小時，形成溶液B。將溶液B在攪拌過程中加入到溶液A中，超聲分散30 min，之后升溫到80℃，然后在攪拌過程中逐漸滴加含1.49克氯化鉀的氫氧化鈉溶液，控制溶液pH值在10。反應(yīng)1小時后，過濾沉淀，用乙醇和去離子水洗滌3次，在80℃下真空干燥12小時得到碳納米管摻雜氯氧化鉍粉體催化劑。

實施例3

將五水合硝酸鉍9.7克溶于100 ml硝酸溶液中，攪拌使其溶解形成溶液A；將聚乙烯醇1.0克加入到100 ml去離子水中，攪拌均勻，然后加入0.1061克羥基化碳納米管(羥基含量5.58 wt%)，超聲分散1小時，形成溶液B。將溶液B在攪拌過程中加入到溶液A中，超聲分散30 min，之后升溫到80℃，然后在攪拌過程中逐漸滴加含1.49克氯化鉀的氫氧化鈉溶液，控制溶液pH值在10。反應(yīng)1小時后，過濾沉淀，用乙醇和去離子水洗滌3次，在80℃下真空干燥12小時得到碳納米管摻雜氯氧化鉍粉體催化劑。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。