[发明专利]氧缺陷态修饰铁电化合物Z型异质结光催化材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氧缺陷态修饰铁电化合物异质结光催化材料，其特征在于，为氧缺陷态钨酸铋与石墨相氮化碳组成的Bi₂WO_6-x/g-C₃N₄复合Z型异质结光催化材料，石墨相氮化碳表示为g-C₃N₄，氧缺陷态钨酸铋表示为Bi₂WO_6-x，其中0≤x＜6，是以g-C₃N₄作为载体，g-C₃N₄具有二维纳米片状结构，氧空位引入氧缺陷态钨酸铋作为光催化活性组分，Bi₂WO_6-x具有棒状纳米结构，Bi₂WO_6-x均匀分散于载体表面，g-C₃N₄与Bi₂WO_6-x的质量比为0.3：0.1～0.5。

2.根据权利要求1所述的一种氧缺陷态修饰铁电化合物异质结光催化材料，其特征在于，氧缺陷态钨酸铋Bi₂WO_6-x具体是氧缺陷态钨酸铋非晶层包覆的钨酸铋Bi₂WO₆纳米颗粒，氧缺陷态钨酸铋非晶层表示为Bi₂WO_6-x，其中0≤x＜6。

3.权利要求1或2所述的氧缺陷态修饰铁电化合物异质结光催化材料的制备方法，其特征在于，通过溶剂热法和低压煅烧法将Bi₂WO_6-x加入到g-C₃N₄中，包括如下步骤：

步骤一、称取Bi(NO₃)₃·5H₂O和Na₂WO₄·2H₂O，分别将其分散在乙二醇溶液中且超声，直至溶解为清澈透明溶液；再取三聚氰胺溶于乙二醇中，并超声至溶解，将三者混合成乳白色浑浊溶液并持续超声；

步骤二、将步骤一所得溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中进行水热反应；

步骤三、将步骤二的反应产物用无水乙醇和去离子水交叉洗涤，过滤，然后干燥，得到粉末；

步骤四、将步骤三中得到的粉末放置于真空管式炉中，保持在低氧分压的氩气气氛下进行煅烧，得到氧缺陷态修饰铁电化合物异质结光催化材料，即为氧缺陷态钨酸铋与石墨相氮化碳组成的Bi₂WO_6-x/g-C₃N₄复合Z型异质结光催化材料。

4.根据权利要求3所述的氧缺陷态修饰铁电化合物异质结光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，Bi元素与W元素的摩尔比为1：1。

5.根据权利要求3所述的氧缺陷态修饰铁电化合物异质结光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，三聚氰胺溶于乙二醇的溶解温度为50℃～90℃；

步骤二中，水热反应条件为：在180～200℃下反应12～24h。

6.根据权利要求3所述的氧缺陷态修饰铁电化合物异质结光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤三中，干燥的条件是：放入鼓风干燥箱中60～80℃烘干。

7.根据权利要求3所述的氧缺陷态修饰铁电化合物异质结光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤四中，煅烧的条件为：保持在真空-0.1MPa的氩气气氛下，500℃～600℃进行煅烧，煅烧时间为1～6h。

8.基于权利要求1或2所述氧缺陷态修饰铁电化合物异质结光催化材料制备的催化剂工作电极。