[发明专利]一种四方相Er/BiVO4可见光光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种四方相Er/BiVO₄可见光光催化剂，其特征在于：其主要成分为BiVO₄，为四方锆石型结构，且BiVO₄的晶格中含有Er³⁺，其中Er元素与Bi元素的摩尔比为(4.17～13.63):100。

2.根据权利要求1所述的四方相Er/BiVO₄可见光光催化剂，其特征在于：其形貌为棒状和方形颗粒状。

3.一种四方相Er/BiVO₄可见光光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将Bi(NO₃)₃·5H₂O溶于水中，搅拌均匀，得铋盐溶液；将NH₄VO₃溶于90～100℃的水中，加热搅拌均匀，得钒盐溶液；按照Bi与V的摩尔比为1:1将钒盐溶液滴加到铋盐溶液中，搅拌均匀，得到混合液;

步骤2：调节混合液的pH值为8.5，搅拌均匀；

步骤3:将Er(NO₃)₃·6H₂O加入到调节了pH值后的混合液中，搅拌均匀，得前驱液，其中Er与Bi的摩尔比为(4.17～13.63):100；

步骤4：将前驱液放入微波水热反应釜中，再将微波水热反应釜密封后放入微波水热反应仪中，设定微波功率为300W，从室温升温至100℃，在100℃保温6min；然后从100℃升温至150℃，在150℃保温6min；再从150℃升温至180℃，在180℃保温35min后结束反应，再自然冷却至室温；

步骤5：将经步骤4反应生成的沉淀物取出，洗涤、干燥，得到Er/BiVO₄可见光光催化剂。

4.根据权利要求3所述的四方相Er/BiVO₄可见光光催化剂的制备方法，其特征在于：所述的铋盐溶液中Bi(NO₃)₃·5H₂O的浓度为0.4mol/L；钒盐溶液中NH₄VO₃的浓度为0.4mol/L。

5.根据权利要求3或4所述的四方相Er/BiVO₄可见光光催化剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤1中将Bi(NO₃)₃·5H₂O溶于水中搅拌均匀所需的时间为30min；将NH₄VO₃溶于90～100℃的水中加热搅拌均匀所需的时间为15min；将钒盐溶液滴加到铋盐溶液中搅拌均匀所需的时间为30min。

6.根据权利要求3所述的四方相Er/BiVO₄可见光光催化剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤2中用浓度为5mol/L的NaOH溶液调节混合液的pH值。

7.根据权利要求3或6所述的四方相Er/BiVO₄可见光光催化剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤2中搅拌均匀所需的时间为30min；所述步骤3中搅拌均匀所需的时间为30min。

8.根据权利要求3所述的四方相Er/BiVO₄可见光光催化剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤4中微波水热反应釜的填充比为50%～60%。

9.根据权利要求3所述的四方相Er/BiVO₄可见光光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤5中的洗涤是用去离子水洗涤至中性后，再用无水乙醇洗涤；所述的干燥是在60～70℃下干燥10～12h。

10.根据权利要求1所述的四方相Er/BiVO₄可见光光催化剂用于降解有机物的应用。