[发明专利]一种Bi4V2O11光催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种Bi₄V₂O₁₁光催化剂的制备方法，步骤如下：将Bi(NO₃)₃·5H₂O溶解在乙二醇中，加入CO(NH₂)₂和NH₄VO₃，剧烈搅拌35‑45min形成澄清的溶液，用质量分数为14%的NH₃·H₂O调节pH为6.5‑7.5，继续搅拌4‑5h后将溶液转移到反应釜中，165‑175℃保持47‑49h，自然降至室温，并用蒸馏水和无水乙醇各洗涤4‑6次，烘干后于520‑540℃下煅烧4.5‑5.5h，冷却即得。该方法简便、快捷、易操作，制备的Bi₄V₂O₁₁光催化剂具有优异的光催化活性，以及较高的稳定性和实用性。

技术领域

本发明涉及一种Bi₄V₂O₁₁光催化剂的制备方法。

背景技术

进入新世纪，全球环境污染严重，半导体材料与可见光活性催化剂的应用作为能源和环境保护的替代解决方案，得到了许多国家的重视。半导体光催化技术作为一种环保的新技术，在降解污染物方面具有很多优点。如，降解没有选择性，不会产生二次污染；可以降低能量及原材料的消耗；本身具有廉价、无毒、稳定，以及可以重复利用的特点。因而，此技术在抗菌、防腐、净化、改善水质和优化环境等方面具有巨大的社会经济效益，以及广阔的应用前景。由于可见光占太阳能的43%，而紫外光只占4%，这使可见光活性催化剂成为了首要研究对象。铋系三元氧化物钒酸铋降解污染物效果明显、稳定、无害无毒、Eg小，已然成为可见光光催化剂领域的研究热点。BiVO₄是一种性能较好的窄带半导体材料，为四方相和单斜相共存的混晶。它的禁带宽度为2.4eV，在可见光（λ＞420nm）下可以降解RhB。然而，纯的BiVO₄存在催化活性低、量子效率不高及光生电子空穴对复合严重等缺陷。相比BiVO₄，Bi₄V₂O₁₁具有热电性质，并在室温下氧化物离子导电性良好，结构上属于分层的Aurivillius型，在可见光照射下降解RhB具有更优越的效果。因此，考虑到Bi₄V₂O₁₁特殊的光学结构属性，能够作为光催化剂的最有希望和有效的候选者。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Bi₄V₂O₁₁光催化剂的制备方法。

本发明通过下面技术方案实现：

一种Bi₄V₂O₁₁光催化剂的制备方法，包括如下步骤：将20-30份Bi(NO₃)₃·5H₂O溶解在65-75份乙二醇中，加入10-20份CO(NH₂)₂和4-6份NH₄VO₃，剧烈搅拌35-45min形成澄清的溶液，用质量分数为14%的NH₃·H₂O调节pH为6.5-7.5，继续搅拌4-5h后将溶液转移到反应釜中，165-175℃保持47-49h，自然降至室温，并用蒸馏水和无水乙醇各洗涤4-6次，烘干后于520-540℃下煅烧4.5-5.5h，冷却即得；各原料均为重量份。

优选地，所述的制备方法中，剧烈搅拌40min形成澄清的溶液。

优选地，所述的制备方法中，用质量分数为14%的NH3·H2O调节pH为7.0。

优选地，所述的制备方法中，继续搅拌4.5h后将溶液转移到反应釜中。