[发明专利]一种新型Cu2

说明书

本发明公开一种新型Cu₂O/BiVO₄复合光催化剂的制备方法，制备方法特点是，首先制备得到BiVO₄，后在制备Cu₂O的过程中加入BiVO₄，水浴反应后离心、洗涤、干燥，即可得到Cu₂O/BiVO₄复合光催化剂。其中BiVO₄为直径1μm左右，长度10μm左右的中空微米管，Cu₂O为直径200nm左右的纳米球。该方法环保，简单，成本低廉，产品纯净，在可见光(λ420nm)下具有优秀的光催化性能，该催化剂具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及光催化领域，具体是一种新型Cu₂O/BiVO₄复合光催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

近年来，环境污染已成为一个重大问题，困扰着社会的发展。为了解决这个问题，研究者们研究了很多方法。光催化技术因能有效利用太阳能降解污染物而受到广泛关注。与传统的净化环境处理方法相比，半导体光催化技术拥有反应条件温和、无二次污染、操作简单和降解效果显著等优势。钒酸铋由于其具有合适的禁带宽度(2.4eV)和无毒无害，性质稳定等特点，吸引了研究者的关注。在已有的报道中，鄂磊等人报道了微球结构的BiVO₄光催化剂(申请公布号：CN 108622934 B)，但是钒酸铋性能仍有待提高。

调研表明，尚未有均匀Cu₂O纳米球负载中空BiVO₄微米棒的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型Cu₂O/BiVO₄复合光催化剂的制备方法及其应用,新型Cu₂O/BiVO₄复合光催化剂，制备简单、成本低廉。在可见光下(λ420nm)的光催化性能大幅提高,相较于纯BiVO₄，我们制备的新型Cu₂O/BiVO₄复合光催化剂的活性提高了1.7倍,Cu₂O/BiVO₄复合光催化剂形貌新颖，新型Cu₂O/BiVO₄复合光催化剂具有良好的应用前景。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种新型Cu₂O/BiVO₄复合光催化剂的制备方法,所述制备方法包括以下步骤：

步骤一：BiVO₄复合光催化剂制备。

步骤二：在烧杯中加入去离子水，60℃水浴搅拌条件下，得到溶液，向溶液中加入十六烷基三甲基溴化铵，形成透明溶液后，向透明溶液中加入钒酸铋和五水合硫酸铜，搅拌60分钟，得到悬浮液。

步骤三：向悬浮液中加入抗坏血酸，搅拌20分钟，，将五水合硫酸铜还原为Cu₂O，向悬浮液中滴加氢氧化钠溶液，搅拌10分钟，离心、洗涤、干燥，产物即为Cu₂O/BiVO₄。

进一步的，所述Cu₂O/BiVO₄光催化剂形貌为纳米球均匀的负载在中空微米管上，微米管直径为1μm，长度为10μm，纳米球直径为160-250nm。

进一步的，所述BiVO₄复合光催化剂制备步骤：

在烧杯中加入硝酸溶液，搅拌条件下，加入五水合硝酸铋和偏钒酸铵，搅拌60分钟，然后滴加氨水，搅拌60分钟，之后转移至聚四氟乙烯内衬的高压釜中，经过180℃恒温水热反应24小时后，自然冷却至室温，离心、洗涤、干燥，得到产物BiVO₄。