本技术介绍了一种Bi等离子体负载的Bi24O31Br10纳米片光催化剂,包括其制备方法和应用。该光催化剂具有优异的光催化性能,可用于环境净化和能源转换等领域。
背景技术
抗生素被广泛用来抑菌杀菌,但其不能被人与动物完全代谢,排放到环境中造成大量的污染。四环素作为使用最广泛的抗生素之一,其在水环境中的如何进行降解成为现如今迫切需要解决的一个全球性问题。
传统去除水体中四环素的方法(膜过滤法、絮凝法和生物吸附法等)存在成本较高、反应速率较慢、可能对环境造成二次污染等缺点。光催化抗生素氧化反应被认为是一种具有成本效益和环境可持续性的方法。
卤氧化铋(BiOX,X=Cl,Br或I)由于具有良好的可见光催化性能而广泛应用于光催化杀菌、降解抗生素、光催化产氢等。目前值得关注的是含氧缺陷的Bi24
O31
Br10
纳米片光催化剂。但是,单组分光催化剂可见光利用率低、光生电子-空穴对易发生复合,难以实现100%的能量利用率。目前研究学者主要通过诸如助催化剂掺杂、缺陷调控、形貌调控、异质结的构建等方法以期提高其光催化性能。铋金属(Bi)作为一种非贵金属,具有似贵金属的表面等离子体共振(SPR)效应,可以吸收近红外光,且因其成本低廉、制备简单、易于获得和电子传输等特性,具有取代贵金属的巨大潜力。如若能利用Bi单质的等离子体效应,Bi24
O31
Br10
纳米片良好的可见光催化性能等优势,合理构筑含多种吸附位点的Bi单质负载的Bi24
O31
Br10
催化剂,有望实现光响应的拓展和表界面反应的增强,进一步提高光催化抗生素氧化反应效率。
目前为止,未见关于Bi等离子体负载的Bi24
O31
Br10
纳米片光催化剂的相关研究和报道。
实现思路