[发明专利]一种氮、钒共掺杂二氧化钛/钽酸铋Z型异质结光催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种氮、钒共掺杂二氧化钛/钽酸铋Z型异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将钛酸四丁酯缓慢滴入异丙醇溶液中，搅拌均匀，得到分散液A，所述钛酸四丁酯的体积为0.1～0.3mL，异丙醇溶液的体积为5～20mL；

步骤2、将偏钒酸铵加入无水乙醇中，搅拌均匀，得到分散液B，所述偏钒酸铵的质量为0.2～0.6g，无水乙醇的体积为50～80mL；

步骤3：将所述分散液B缓慢滴入分散液A中，搅拌均匀并经加热回流处理后自然冷却至室温，离心分离，洗涤，得到产物V-TiO₂；

步骤4：将所述V-TiO₂置于氨气氛围下高温煅烧，得到纳米块状N/V-TiO₂光催化剂；

步骤5：将上述N/V-TiO₂光催化剂分散于无水乙醇中，加入五水硝酸铋，待五水硝酸铋完全溶解后，加入五氯化钽至其完全溶解，再通过NaOH溶液调节pH至9～11后置于180～240℃环境中，恒温热反应12～24h，离心、洗涤、干燥，即得到Bi₃TaO₇/N/V-TiO₂复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种氮、钒共掺杂二氧化钛/钽酸铋Z型异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤3中，所述加热回流处理的回流温度为60～80℃，回流时间为4～6h。

3.根据权利要求1所述的一种氮、钒共掺杂二氧化钛/钽酸铋Z型异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4中高温煅烧具体方法包括：将V-TiO₂置于氨气氛围的管式炉中，以3～5℃/min的升温速率升温至500～800℃，恒温4～8h，然后以5℃/min的降温速率降至室温，得到纳米块状N/V-TiO₂光催化剂。

4.根据权利要求1所述的一种氮、钒共掺杂二氧化钛/钽酸铋Z型异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤5中，所述硝酸铋、五氯化钽、N/V-TiO₂及无水乙醇的用量比为0.1～0.3g：0.05～0.2g：0.2～0.4g：20～40mL。

5.根据权利要求1所述的一种氮、钒共掺杂二氧化钛/钽酸铋Z型异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤5中，所述洗涤指用超纯水和无水乙醇交替洗涤3次，所述干燥指置于50～60℃的真空干燥环境，干燥5～10h。

6.根据权利要求1所述的一种氮、钒共掺杂二氧化钛/钽酸铋Z型异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤5中，所述NaOH溶液浓度为0.5～1.0mol/L。

7.一种根据权利要求1至5任意一项所述的方法制备得到的氮、钒共掺杂二氧化钛/钽酸铋Z型异质结光催化剂在可见光照射下催化降解水中盐酸土霉素的应用。