本发明属于光催化纳米材料，涉及一种双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂的制备方法。
背景技术：
1、世界经济快速发展带来的环境污染和能源危机日益严重，解决这些问题是全球面临的重大挑战。自从fujishima和honda在1972年率先在光活性半导体催化剂上演示光电催化分解水以来，人们一直致力于开发能够收集太阳能并将其转化为化学能的高效光催化剂。在过去几十年中，已经开发了各种光催化剂，包括金属氧化物、金属硫化物和有机聚合物。铋(bi)基催化剂由于其丰富的储量、无毒性和特殊的电子结构，具有光催化二氧化碳还原的应用前景。其中，卤化铋(biox；x＝cl、br和i)由于其独特的层状结构和光学性能，在二氧化碳光催化还原方面引起了广泛的关注。
2、然而，biobr光催化剂的窄带隙和低载流子迁移率限制了其实际应用。此外，在biobr纳米片的制备过程中，严重的聚集导致活性位点的降低，从而导致较低的光催化活性。金属有机框架(mofs)是一种迷人的多孔晶体材料，因其固有的孔隙度、可调的孔径和丰富的表面化学性质。铋基金属有机骨架(mofs)衍生的biobr可以保持mof的高比表面积和超高孔隙率结构，并提供丰富的活性位点和稳定的多孔结构，但光响应能力不足和电荷分离效率低是其光催化co2还原的主要障碍。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂的制备方法。
2、本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
3、(1)bi-mof的制备：将均苯三甲酸和五水合硝酸铋胺溶解在甲醇中，搅拌均匀，随后，将该溶液转移到反应釜中，120～160℃下反应8～12h。反应结束后，将溶液冷却至室温，通过离心收集产物，然后用去离子水和无水乙醇洗涤，冷冻干燥后，得到bi-mof；
4、(2)zif-8的制备：将六水合硝酸锌和2-甲基咪唑分别溶解在无水甲醇中，并搅拌均匀，得到六水合硝酸锌溶液和2-甲基咪唑溶液；随后将2-甲基咪唑溶液快速倒入六水合硝酸锌溶液中，搅拌均匀，随后，将该溶液转移到反应釜中，在100℃下加热12h，反应结束后，溶液冷却至室温，通过离心收集产物，用甲醇洗涤，干燥后得到zif-8。
5、(3)双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂的制备：将步骤(1)中制备好的bi-mof添加至含有溴化铵的去离子水中，搅拌10～20min后，加入步骤(2)中制备的zif-8，搅拌均匀后，在90℃油浴锅中搅拌1h，通过离心收集产物，洗涤，真空干燥后，置于马弗炉中，在350～550℃下煅烧2h，得到双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂。
6、进一步地，步骤(1)中所述的均苯三甲酸和五水合硝酸铋的用量摩尔比为36:3.1。
7、进一步地，步骤(2)中所述的六水合硝酸锌和2-甲基咪唑的摩尔比为27:64。进一步地，步骤(3)中所述溴化铵、bi-mof、zif-8的质量比为1.9588:1:0.2856～0.8672。
8、由所述的方法制备的双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂在可见光催化二氧化碳还原产co和ch4中的应用。
9、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
10、本发明先采用溶剂热法制备zif-8和bi-mof，利用溴化铵卤化bi-mof后，原位生长zif-8，然后通过一步煅烧的方法，制得由zif-8衍生的十二面体结构的氧化锌颗粒(zno)和bi-mof衍生的溴氧化铋(biobr)构成的双mofs光催化剂。
11、首先，本发明铋基mof(bi-mof)的原位卤化制备具有mof结构的biobr，可改善纳米片状结构的biobr的分散性，同时提供更多的活性位点和稳定的多孔结构。
12、其次，zno、biobr之间形成异质结，使得光生电子寿命得到大幅度延长，以提高光捕获能力，获得更高的量子效率和增强光生载流子分离；煅烧使得mofs衍生的zno、biobr形成zn-o-bi键形成紧密的化学键，使生成的复合光催化剂具有良好匹配的带隙和足够的接触面积，可以为促进光诱导电荷的转移提供强大的驱动力有助于改善光激发电荷的传输和转移，提高活性位点，拓宽了此类新型复合材料在光催化领域的应用。
13、最后，该制备方法成本低，可重复性高，且制备条件温和可控，所制备的双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂为绿色环保光催化剂，具有较高的光催化还原co2活性和稳定性，在300w模拟太阳光下co产率达到21.13μmol·h-1·g-1，是纯溴氧化铋和纯氧化锌的6.3和4.2倍，并且经过4次循环后仍保持较好的催化活性，具有良好的稳定性。
1.一种双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述溴化铵、bi-mof、zif-8的质量比为1.9588:1:0.2856～0.8672。
3.根据权利要求1所述的双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，搅拌反应温度为90℃，时间为1h。
4.根据权利要求1所述的双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述煅烧温度为350～550℃，时间为2h。
5.根据权利要求1所述的双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述bi-mof的具体制备步骤如下：
6.根据权利要求5所述的双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为120～160℃，水热反应时间为8～12h。
7.根据权利要求1所述的双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述zif-8的具体制备步骤如下：
8.根据权利要求7所述的双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂的制备方法，所述六水合硝酸锌、2-甲基咪唑的摩尔比为27:64。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的方法制备的双mofs衍生的氧化锌/溴氧化铋复合光催化剂在可见光催化二氧化碳还原产co和ch4中的应用。
