018]實施例4
稱取0.2058 g的溴化鈉溶解在100 mL超純水中，然后再快速攪拌的情況下將0.9710g的硝酸鉍緩慢加入其中，然后用IM的氨水溶液調(diào)節(jié)pH值為10并繼續(xù)攪拌12 h，然后將產(chǎn)物過濾分離，并用乙醇和水清洗干凈，室溫干燥，得B1Br。
[0019]實施例3制備的Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs納米材料，如圖1所示的XRD譜圖。
[0020]實施例2、3、4 制備的 Co-N1-Br LDH、Bi0Br/Co-Ni_N03 LDHs 和 B1Br 的紫外-可見光漫反射光譜，以上產(chǎn)物在可見光下均有吸收。而Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs納米材料在紫外區(qū)有很強的吸收。因此，本發(fā)明以紫外光作為燈源，降解染料廢水，如圖2所示。
[0021]分別為實施例3中Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs納米材料在低倍和高倍下的掃描電鏡圖。低倍鏡下可以看出Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs納米材料生長很完整，片層向各個方向伸展；高倍鏡下的層狀雙金屬氫氧化物主體層板上布滿了交錯堆砌起來的B1Br片，如圖3和圖4所示。
[0022]實施例5 稱取20 mg實施例3中制備的Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs納米材料，加入20 mg/L的MO溶液中，在室溫下超聲2 min使納米材料分布均勾。將反應(yīng)器至于暗處，每5 min取I mL反應(yīng)液，經(jīng)離心后取上層清夜，然后利用紫外可見吸收光譜儀(UV3600，SHIMADZU)在波長515.5nm測試吸光度值來確定MO濃度變化。
[0023]不同時間Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs納米材料吸附MO染料后的吸光度曲線?？梢郧逦闯?，Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs納米材料在15 min內(nèi)達到吸附平衡，且吸附速率為75 %。如圖5所示。
[0024]實施例6
將實施例2、3、4制備材料在紫外下催化降解MO，以300 W的汞燈作為光源，在實驗開始前打開燈源30 min，確保光源穩(wěn)定。稱取20 mg的Bi0Br/Co-Ni_N03 LDHs加入100 mL，20mg/L的MO染料中，黑暗攪拌15 min，使催化劑達到吸附平衡。然后將反應(yīng)器放在燈下，并通冷凝水，確保反應(yīng)器溫度為室溫。每隔5 min取I mL反應(yīng)液，并加入一定量的1.5 mol/LNaNO3 (V無水乙醇/V超純水=1/1 )，放在暗處一段時間，使吸附的MO染料解析到溶液中。經(jīng)離心后取上層清夜，然后利用紫外可見吸收光譜儀(UV3600，SHIMADZU)在波長515.5 nm處測試吸光度值來確定降解過程中MO濃度的變化。
[0025]本實例材料在不同時間的紫外光照射后MO染料濃度變化情況，以及MO染料自身在紫外光的降解。通過對比，證明Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs納米光催化材料對MO染料降解效果最好，說明B1Br與Co-Ni形成的異質(zhì)結(jié)使得電子空穴有效地轉(zhuǎn)移，從而很好地降解MO染料分子，如圖6所示。
[0026]實施例7
稱取20 mg實施例3中制備的Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs納米材料，加入10 mg/L的RhB溶液中，在室溫下超聲2 min使納米材料分布均勾。將反應(yīng)器至于暗處，每10 min取I mL反應(yīng)液，經(jīng)離心后取上層清夜，然后利用紫外可見吸收光譜儀(UV3600，SHIMADZU)在波長553.5 nm測試吸光度值來確定RhB濃度變化。
[0027]不同時間Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs納米材料吸附RhB染料后的吸光度曲線。可以清晰看出，Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs納米材料在10 min達到吸附平衡，且吸附速率為38 %，如圖7所示。
[0028]實施例8
將實施例2、3、4制備的材料在紫外下催化降解羅丹明B，以300 W的汞燈作為光源，在實驗開始前打開燈源30 min,確保光源穩(wěn)定。稱取20 mg的Bi0Br/Co-Ni_N03 LDHs加入100mL，10 mg/L的RhB中，黑暗攪拌10 min，使催化劑達到吸附平衡。然后將反應(yīng)器放在燈下，并通冷凝水，確保反應(yīng)器溫度為室溫。每隔5 min取I mL反應(yīng)液，經(jīng)離心后取上層清夜，然后利用紫外可見吸收光譜儀(UV3600，SHIMADZU)在波長553.5 nm處測試吸光度來確定降解過程中RhB濃度的變化。
[0029]本實例材料在不同時間的紫外光照射后RhB染料濃度變化情況，以及RhB染料自身在紫外光下的降解。通過對比，證明Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs納米材料對RhB降解能力最強，在15 min中內(nèi)能完全降解RhB染料分子，如圖8所示。
[0030]實施例9
稱取20 mg實施例3中制備的Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs納米材料，加入20 mg/L的苯酚溶液中，在室溫下超聲2 min使納米材料分布均勾。將反應(yīng)器至于暗處，每10 min取I mL反應(yīng)液，經(jīng)離心后取上層清夜，然后利用紫外可見吸收光譜儀(UV3600，SHIMADZU)在波長269 nm測試吸光度值來確定苯酚濃度變化。
[0031]不同時間Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs納米材料吸附苯酚溶液后的吸光度曲線。可以清晰看出，Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs納米材料吸附在60 min內(nèi)幾乎無吸附，如圖9所示。
[0032]實施例10
將實施例2、3、4制備的材料在紫外下催化降解苯酚廢水，以300 W的汞燈作為光源，在實驗開始前打開燈源30 min，確保光源穩(wěn)定。稱取20 mg的Bi0Br/Co-Ni_N03 LDHs加入100 mL，20 mg/L的苯酚溶液中，黑暗攪拌lOmin，使催化劑達到吸附平衡。然后將反應(yīng)器放在燈下，并通冷凝水，確保反應(yīng)器溫度為室溫。每隔5 min取I mL反應(yīng)液，經(jīng)離心后取上層清夜，然后利用紫外可見吸收光譜儀(UV3600，SHIMADZU)在波長269 nm處測試吸光度來確定降解過程中苯酚濃度的變化。
[0033]實施例11
將實施例3制備Bi0Br/Co-N1-N03 LDHs光催化納米材料在紫外下重復(fù)催化降解羅丹明Bo將每輪收集的光催化劑用去離子水清洗干凈，然后按50 mg (催化劑)/100 mL (羅丹明B染料)比例進行下一輪光催化實驗。
【主權(quán)項】
1.一種鈷鎳水滑石表面負載溴氧化鉍納米光催化材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)室溫下，將摩爾比為2:1:18的氯化鈷、氯化鎳和六亞甲基四胺依次加入超純水中，充分溶解后裝入水熱反應(yīng)釜中，在95°C反應(yīng)5 h，冷卻后將產(chǎn)物過濾分離，并用去離子水和乙醇清洗干凈，最后在室溫干燥得鈷鎳氫氧化物； (2)在室溫下，稱取0.372 g的鈷鎳氫氧化物加入裝有200 mL乙腈和13.34 mmol溴水的茄型瓶中，先加溴水，通入氮氣15 min，然后將瓶口包扎嚴實使其不要漏氣，并持續(xù)攪拌24 h，然后將產(chǎn)物離心分離，并用大量乙醇清洗干凈，最后在室溫干燥得Co-N1-Br LDH ； (3)將摩爾比1:3硝酸鉍和甘露醇溶解在60 mL超純水中混合均勻形成A，將0.15 g的Co-N1-Br LDH加入30 mL超純水中超聲15 min形成B，然后在攪拌情況下將A緩慢加入B，然后放入40°C油浴鍋中繼續(xù)攪拌I h，將產(chǎn)物離心分離并用乙醇和去離子水清洗數(shù)次，最后在 60°C 干燥得 Bi0Br/Co-Ni_N03 LDHs。2.一種B1Br/Co-N1-NO 3 LDHs納米光催化材料的應(yīng)用，其光催化應(yīng)用于甲基橙(MO)、羅丹明B (RhB)、苯酚溶液在紫外光下的降解和去除。
【專利摘要】本發(fā)明是一種鈷鎳水滑石表面負載溴氧化鉍納米材料制備方法，以Co-Ni-Br？LDH為前驅(qū)體，緩慢滴加硝酸鉍與甘露醇混合溶液，放在40℃油浴鍋中攪拌1h，產(chǎn)物離心分離并用大量水和乙醇清洗干凈，最后放在60℃烘箱中干燥。優(yōu)點，制備出的BiOBr-Co-Ni-NO3？LDHs納米材料，通過掃描電鏡觀察到BiOBr納米片無規(guī)則交叉堆砌在鈷鎳水滑石片層上，在紫外光下不僅能高效地降解不同離子類型的染料，而且還能降解苯酚有機溶液，并且有很好重復(fù)利用率。這一高效的光催化特性歸因于溴氧化鉍和鈷鎳水滑石擁有類似的層狀結(jié)構(gòu)，并且兩者負載形成的異質(zhì)結(jié)，實現(xiàn)了電子和空穴有效分離和轉(zhuǎn)移。
【IPC分類】B01J20/30, B01J20/06, C02F1/42, C02F1/28, C02F101/34, C02F101/30, C02F1/30, C02F101/38
【公開號】CN105217720
【申請?zhí)枴緾N201510596107
【發(fā)明人】敖燕輝, 王沛芳, 王丹丹, 王超, 侯俊
【申請人】河海大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月18日