一种高效降解染料的三相复合可见光催化剂

摘要

本发明公开了一种三相复合可见光催化剂及其制备方法和应用，属于材料制备及环境污染治理的技术领域。采用化学氧化法制备石墨烯，然后将石墨烯还原形成还原石墨烯，采用溶剂热法合成还原石墨烯/Bi₂MoO₆复合物，再采用浸渍-还原法将Au负载于复合物上，形成还原石墨烯/Bi₂MoO₆/Au三相复合物。本发明制备的光催化剂比表面积大，活性组分利用高，具有高效可见光光催化降解有机物的效果。

主权项

一种三相复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于：采用化学氧化法制备石墨烯，然后将石墨烯还原形成还原石墨烯，采用溶剂热法合成还原石墨烯/Bi₂MoO₆复合物，再采用浸渍‑还原法将Au负载于复合物上，形成还原石墨烯/Bi₂MoO₆/Au三相复合物；具体步骤如下：（1）还原石墨烯的制备分别称取3 g石墨和18 g高锰酸钾，研磨混匀后，加入到360 mL浓硫酸和40 mL磷酸的混合液中形成悬浮液，50℃下保温12 h后，冷却至室温，倒入到400 mL冰水中，搅拌均匀后，滴加30wt.%的H₂O₂直至呈金黄色，继续搅拌至无泡后，离心，沉淀物用10wt.%的HCl溶液和去离子水洗涤，直至出现胶状物质无法离心为止；取出胶状物质，透析至离子浓度小于5 ppm，用去离子水稀释，超声，得到氧化石墨烯；加入维生素C溶液，搅拌，95℃下保温50 min，得到还原石墨烯；（2）还原石墨烯/Bi₂MoO₆复合物的制备在还原石墨烯中边搅拌边滴入0.27 M Bi(NO₃)₃·5H₂O和0.13 M Na₂MoO₄·2H₂O的乙二醇溶液，10 min后，滴加10 M NaOH溶液，调节pH值为9，继续搅拌30 min后，160℃反应3 h，冷却至室温，离心分离，沉淀物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，80℃烘干得到还原石墨烯/Bi₂MoO₆复合物；（3）还原石墨烯/Bi₂MoO₆/Au三相复合物的制备称取还原石墨烯/Bi₂MoO₆复合物，加入去离子水，搅拌，滴入10 mg/mL氯金酸溶液，搅拌1小时，在紫外光灯下照射4 h，离心，烘干，研磨得到还原石墨烯/Bi₂MoO₆/Au三相复合物；还原石墨烯/Bi₂MoO₆/Au三相复合物中还原石墨烯的质量百分数为0.1%‑0.4%，Au的质量百分数为0.1%‑0.4%；所述的催化剂用于液相降解染料有机污染物。