本发明涉及催化剂，尤其是涉及一种铋基光催化剂及其制备方法与应用。
背景技术：
1、空气污染中的挥发性有机化合物(vocs)广泛来源于室内装饰、燃料燃烧等，对人体健康造成严重威胁，从胸闷、乏力到认知功能下降，甚至癌症。尽管通风可降低室内vocs浓度，但效果受限于环境因素。活性炭吸附是主流的空气净化技术，然而存在更换成本高和二次污染的问题。
2、光催化氧化(pco)技术是处理vocs的新兴方法，可以彻底矿化分解大部分对人体和环境无害的有机物质及部分无机物质，并最终生成h2o、co2等无机小分子，能避免资源浪费和二次污染的形成。
3、金属有机框架(mofs)是一类由金属离子或簇与有机配体连接形成的具有三维多孔网络结构的材料。它们以其高比表面积、高孔隙率、结构稳定性和结构多样性而受到关注，并在催化、传感、吸附、气体储存、水处理和光催化等多个领域展现出广泛的应用潜力。基于铋的金属有机框架(bi-mofs)，由于其低毒性、低放射性以及良好的光电性能，成为光催化领域的优选材料。bi-mofs的多孔特性有助于光生电荷载流子的传输和分离，但是bi-mofs的宽带隙使其只能吸收紫外光，阻碍了其实际应用。
4、此外，光催化剂的合成策略对其形貌和界面键合程度具有重要影响。异质结光催化剂通常通过分步合成或物理混合获得，但这些方法可能无法形成有助于电荷转移和分离的理想界面。
5、因此，通过采取合适的合成mofs策略以提升光催化剂的性能，降低成本，实现更经济高效的vocs处理提供潜在的可能性。
技术实现思路
1、本发明的目的为了克服由现有技术得到光催化剂存在光吸收范围狭窄、高载流子分离效率方面的不足等缺陷而提供了一种铋基光催化剂及其制备方法与应用。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本发明的技术方案之一为提供一种铋基光催化剂的制备方法，包括如下步骤：
4、s1、将铋盐、钨酸盐、甘露醇水溶液混合，加热反应得到bi2wo6；
5、s2、将s1步骤得到的bi2wo6分散于n,n-二甲基甲酰胺溶液中，并加入1,3,5-苯三甲酸混合，加热得到bi2wo6/bi-mof异质结构，即铋基光催化剂。
6、在一些具体实施方式中，于s1步骤，所述铋盐选自硝酸铋、氯化铋或硫酸铋中的任意一种，所述钨酸盐选自为钨酸钠、氧化钨或十二钨酸铵中的任意一种。
7、在一些具体实施方式中，于s1步骤，所述铋盐与钨酸盐的质量比为(1.9-2.0)：(0.4-3.9)。
8、在一些具体实施方式中，于s1步骤，所述甘露醇水溶液的浓度为(0.1～0.2)mol/l。
9、在一些具体实施方式中，于s1步骤，加热反应的温度为150-200℃，时间为2-6小时。
10、在一些具体实施方式中，于s2步骤，bi2wo6、1,3,5-苯三甲酸的质量比为(0.4-0.5)：(1-2)。
11、在一些具体实施方式中，于s2步骤，加热反应的温度为100-150℃，时间为20-30小时。
12、本发明的技术方案之二为提供一种铋基光催化剂，基于上述技术方案之一所述的制备方法得到。
13、本发明的技术方案之三为提供一种如上述技术方案之二所述的铋基光催化剂的应用，所述铋基光催化剂在催化降解气态污染物中的应用。
14、在一些具体实施方式中，所述气态污染物为甲苯。
15、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
16、(1)本发明通过在bi2wo6表面原位生长bi-mof(原位表面刻蚀法)构建得到了bi2wo6/bi-mof异质结构，能够将两种半导体紧密结合，形成具有强化学键的紧密界面，实现了光生电子-空穴对的有效分离，这是提高光催化效率的关键因素。
17、(2)本发明将无机半导体与金属-有机金属框架结合，并形成致密且具有多重功能的异质结构，一方面可以充分利用mofs的化学特性，以改善它们在光吸收范围狭窄和高载流子分离效率方面的不足，显著增强了光催化剂在可见光照射下的光催化活性，特别是在降解甲苯效率方面的提升。另一方面，bi-mofs拥有高比表面积和多孔结构为bi2wo6/bi-mof光催化剂提供了大量的活性位点，有助于提高光催化过程中的吸附能力和反应效率。
18、(3)本发明首先采用一步水热合成法制备bi2wo6，随后利用1,3,5-苯三甲酸(h3btc)作为配体，用原位生长方法制备得到了bi2wo6/bi-mof复合材料，制备过程操作简单方便，可重复性高，可控性强且原料廉价易得，极大程度降低了成本，在催化领域的环境净化、能源效率等方面有很好的发展前景，以应对当前环境催化技术领域中挥发性有机化合物(vocs)处理的挑战，助力挥发性有机污染物减排。
1.一种铋基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所述的铋基光催化剂的制备方法，其特征在于，于s1步骤，所述铋盐选自硝酸铋、氯化铋或硫酸铋中的任意一种，所述钨酸盐选自为钨酸钠、氧化钨或十二钨酸铵中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的铋基光催化剂的制备方法，其特征在于，于s1步骤，所述铋盐与钨酸盐的质量比为(1.9-2.0)：(0.4-3.9)。
4.根据权利要求1所述的铋基光催化剂的制备方法，其特征在于，于s1步骤，所述甘露醇水溶液的浓度为(0.1～0.2)mol/l。
5.根据权利要求1所述的铋基光催化剂的制备方法，其特征在于，于s1步骤，加热反应的温度为150-200℃，时间为2-6小时。
6.根据权利要求1所述的铋基光催化剂的制备方法，其特征在于，于s2步骤，bi2wo6、1,3,5-苯三甲酸的质量比为(0.4-0.5):(1-2)。
7.根据权利要求1所述的铋基光催化剂的制备方法，其特征在于，于s2步骤，加热反应的温度为100-150℃，时间为20-30小时。
8.一种铋基光催化剂，其特征在于，基于权利要求1-7任一所述的制备方法得到。
9.一种如权利要求8所述铋基光催化剂的应用，其特征在于，所述铋基光催化剂在催化降解气态污染物中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述气态污染物为甲苯。
