/BiOI季銨鹽無機/有機復合光催化殺菌劑及其制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于光催化領域，具體涉及一種Bi2W06/Bi0I@季銨鹽無機/有機復合光催化殺菌劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]光催化技術是利用光能進行物質轉化的一種方式，同時也是有效的殺菌方法之一。自從日本科學家1&^1!11&8&等[1]首次發現Ti02在紫外光照射下具有很好的殺菌作用后，光催化殺菌材料的研究得到廣泛關注。在光照下Ti02能將水中的大腸桿菌、金黃色葡糖球菌、乳酸菌以及硫酸鹽還原菌等殺滅。光催化技術具有催化性能高、作用持久、低耐藥性、無污染、無害、成本低等優點，并且對微生物和其細胞內的細胞質反應沒有特異性，具有廣譜抗菌性能[2]，有很好的應用前景。在光催化反應中生成的.0H、.02—和h+都具有很強的氧化性和反應活性，而且對作用物的氧化作用具有無選擇性，可以直接作用于微生物細胞，對細胞壁、細胞膜、細胞器、細胞內功能大分子、遺傳物質DNA等帶來直接損害[3]，從而在短時間內殺滅微生物。但是，目前在光催化技術中還存在一些問題，主要是對光的利用率和催化性能還有待提高，比如常用的Ti02只對紫外光有響應[4]，大大限制了其對太陽光的利用。因此，為了能更有效的利用太陽能，需要開發具有可見光響應的新型半導體材料，另外還可以通過半導體復合、元素摻雜、貴金屬摻雜等方法對半導體進行改性，加快半導體中光生電子-空穴的分離，提高半導體材料的可見光催化性能。
[0003]鉍系材料因其在可見光(λ>420ηπι)區具有良好的光催化性能和形貌多樣性而被廣泛關注和深入研究，而且鉍和其他金屬形成的復合材料也具有良好的可見光催化性能。如鹵氧化鉍01(^(乂 = (:1，8^1))，具有四方晶形結構，是由[81202]片層與兩層鹵素元素交替排列形成的片層狀結構，其中B1I因具有最小的禁帶寬度(1.77?1.92eV)而在可見光區域有很好的吸收[5];而扮2106是一種最簡單的4111'；^；[11；[118型氧化物，是一種11型直接半導體材料，具有較窄的禁帶寬度(約2.7eV)，在可見光照下具有較高的催化活性，在環境凈化和新能源開發領域具有潛在的應用價值，成為目前廣泛研究的光催化劑之一[6]。眾所周知，季銨鹽也具有殺菌性[7]。因此，急需開發一種無機/有機復合光催化劑。
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【發明內容】

[0011]本發明的目的在于針對現有技術中存在的問題，提供一種Bi2W06/Bi0I@季銨鹽有機無機復合光催化殺菌劑及其制備方法。
[0012]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實施:
[0013]一種Bi2W06/Bi0I@季銨鹽無機/有機復合光催化殺菌劑，由Bi2W06、Bi0I和季銨鹽組成;其中，B1I與Bi2W06的摩爾比為98:1?1:49.5，季銨鹽的負載量為0.01?0.lg季銨鹽/l.0g Bi2W06/Bi0I復合材料(每l.0g Bi2W06/Bi0I復合材料負載0.01?0.lg季銨鹽)。
[0014]所述季銨鹽為聚4-三乙基-1，2-苯二酚溴化銨
[0015]一種Bi2W06/Bi0I@季銨鹽無機/有機復合光催化殺菌劑的制備方法:
[0016](l)Bi0I的制備:將Bi(N03)3.5H20加入到超純水中，超聲分散10?60min，得到分散液，然后將向上述分散液加入NaOH溶液，得混合液A;同時將KI加入到超純水中，磁力攪拌至完全溶解，得到溶解液B;然后在磁力攪拌下將上述溶解液B逐滴加入到上述混合液A中，得懸浮液，繼續攪拌均勻后將懸浮液轉移至高壓反應釜中，放入電熱恒溫鼓風干燥箱中120?200°C熱處理12?36h;而后將反應釜冷卻至室溫，經抽濾、洗滌和40?80°C干燥2?10h可得到具有片狀結構的B1I;其中，Bi(N03)3.5H20和ΚΙ的物質的量之比為1:1?5;
[0017](2)Bi2W06/Bi0I復合材料的制備:將步驟(1)中得到的B1I加入到超純水中，超聲分散10?60min，得到分散液；同時將Na2W04.2H20加入到超純水中，磁力攪拌至完全溶解，得溶解液;然后向上述B1I分散液中逐滴加入上述Na2W04溶解液，繼續磁力攪拌30?90min，得混合液;之后將混合液轉移至配有聚四氟乙烯內襯的高壓反應釜中，放入電熱恒溫鼓風干燥箱中120?200°C熱處理12?36h;反應結束后，將反應釜冷卻至室溫，經過抽濾、洗滌和40?80°C干燥2?10h后可得到Bi2W06/Bi0I復合材料；其中，Na2W04與B1I的物質的量之比為0.01?0.495:1;
[0018](3)Bi2W06/Bi0I@聚多巴胺復合材料的制備:將步驟(2)中得到的Bi2W06/Bi0I復合材料加入到pH=8.51 Ommo 1 /L的Tri s緩沖液中，超聲分散10?60min，得分散液;之后向分散液中加入多巴胺，繼續攪拌6?18 h，然后經抽濾、洗滌和4 0?8 0 °C干燥2?10 h后可得到Bi2W06/Bi0I@聚多巴胺復合材料；其中，加入多巴胺的質量與Bi2W06/Bi0I的質量關系為0.01?0.lg多巴胺/l.0g Bi2TO6/B1I(每l.0g的Bi2TO6/B1I復合材料中加入10?lOOmg多巴胺)；
[0019](4)Bi2W06/Bi0I@季銨鹽無機/有機復合光催化殺菌劑的制備:將步驟(3)中得到的Bi2W06/Bi0I@聚多巴胺復合材料加入到超純水中，超聲分散10?60min，得分散液，然后在磁力攪拌下向分散液中加入NaOH溶液，之后加入CH3CH2Br和NaBr，在40?80°C油浴條件下繼續攪拌12?36h;攪拌結束后，經過抽濾、洗滌和40?80°C干燥2?10h后可得到Bi2W06/Bi0I@季銨鹽無機/有機復合光催化殺菌劑;其中，加入CH3CH2Br的質量與Bi2W06/Bi0I@聚多巴胺的質量關系為0.2?4.0g CH3CH2Br/l.0g Bi2W06/Bi0I@聚多巴胺，加入NaBr的質量與Bi2W06/B11聚多巴胺的質量關系為0.2?2.0g NaBr/l.0g Bi2W06/Bi0I@聚多巴胺。
[0020]所述步驟(1)中NaOH與Bi(N03)3.5H20的物質的量之比為1?20