1.一种高催化活性的氮掺杂纳米BiOX型光催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将精铋加热到280-300℃熔融得到熔体,向熔体内持续不断的通入氮气,保温搅拌
20-50min后,继续加热至860-950℃得到过热熔体;
(2)将过热熔体通过导流管进入雾化装置内,利用雾化气体连续破碎过热熔体细流,得到超细熔珠,超细熔珠在氧气中燃烧,得到液态Bi2O3;
(3)在600-800r/min高速搅拌下将液态Bi2O3加入到60-80℃的过量HX中,得到澄清溶液后,滴加氨水,搅拌20-40min,降低转速至400r/min,继续搅拌20-40min,最后降低转速至
100r/min,此时自然冷却降温,得到BiOX胶体;
(4)将BiOX胶体以4000-6000r/min的速度离心分离10-20min,离心得到的固体料用蒸馏水和无水乙醇各洗涤3次;
(5)在压强8-10MPa、温度35℃、二氧化碳流量5-10m/s的条件下,将无水乙醇置换为液态二氧化碳,恢复常压后,自然冷却至室温后,450℃煅烧150min,得到BiOX凝胶;
(6)将BiOX凝胶置于反应器中,常压下均匀地与非平衡态氮气直流等离子体电弧接触反应,进行氮掺杂反应,反应时间为10-15min,反应结束即可得到氮掺杂纳米BiOX型光催化剂,分子式为(BiOX)1-YNY,X为Cl、Br、I任意一种,Y为0.25-0.35%。
2.如权利要求1所述的氮掺杂纳米BiOX型光催化剂的制备方法,其特征在于,所述氮气的流速为2-5m/s。
3.如权利要求1所述的氮掺杂纳米BiOX型光催化剂的制备方法,其特征在于,所述导流管的直径为1-4mm。
4.如权利要求1所述的氮掺杂纳米BiOX型光催化剂的制备方法,其特征在于,所述雾化气体为空气、氮气、氩气中的任意一种。
5.如权利要求1所述的氮掺杂纳米BiOX型光催化剂的制备方法,其特征在于,所述雾化气体的流速为60-100m/s。
6.如权利要求1所述的氮掺杂纳米BiOX型光催化剂的制备方法,其特征在于,所述雾化气体的的温度为80-100℃。
7.如权利要求1所述的氮掺杂纳米BiOX型光催化剂的制备方法,其特征在于,所述HX为HCl、HBr、HI任意一种。
8.如权利要求1所述的氮掺杂纳米BiOX型光催化剂的制备方法,其特征在于,所述氨水质量浓度为15-25%。