[发明专利]一种网状高效光催化剂BiVO4的制备方法

摘要

本发明属于功能材料领域，具体是涉及一种双螯合剂溶胶‑凝胶法制备网状高效光催化剂BiVO4的方法。首先将柠檬酸分别与五水硝酸铋、偏钒酸铵混合形成前驱液A和B；接着将A和B混合形成混合溶液C；再将乙二胺四乙酸分两次加入混合溶液C中，调节体系pH值形成澄清透明BiVO4凝胶；最后经过陈化、干燥煅烧，即得网状的单斜白钨矿相BiVO4催化剂。制备方法工艺简单易控，无污染，对设备要求低。制备的网状单斜白钨矿相BiVO4能够有效降解亚甲基蓝，具有较佳的光催化活性，同时网状结构的多网孔特点利于形成很大的扩散通道，在使用过程中可以抑制被降解物对孔道的堵塞，避免了催化剂的失活，可以多次重复使用。

主权项

一种网状高效光催化剂BiVO4的制备方法，采用溶胶‑凝胶法，其特征在于，步骤如下：①、首先将第一种螯合剂即柠檬酸(CA)分别与五水硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)、偏钒酸铵(NH4VO3)混合形成前驱液A和B；前驱液A是将柠檬酸(CA)和五水硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)按照Bi与柠檬酸(CA)摩尔比为1：1.5～3溶解于硝酸水溶液中，搅拌均匀直至溶液澄清获得，五水硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)和柠檬酸(CA)的摩尔浓度为0.1～0.5mol/L、0.15～1.5mol/L；前驱液B是将柠檬酸(CA)和偏钒酸铵(NH4VO3)按照V与柠檬酸(CA)摩尔比为1：1.5～3溶解于80℃的氨水溶液中，搅拌均匀直至溶液澄清获得，偏钒酸铵(NH4VO3)和柠檬酸(CA)的摩尔浓度为0.1～0.5mol/L、0.15～1.5mol/L；②、接着将A和B混合形成混合溶液C；按照Bi与V摩尔比为1：1将前驱液A滴加至前驱液B中，恒温搅拌均匀，得到深蓝色混合溶液C；③、再将第二种螯合剂即乙二胺四乙酸(EDTA)分两次加入混合溶液C中，调节体系pH值形成澄清透明BiVO4凝胶；最后经过陈化、干燥煅烧，即得网状的单斜白钨矿相BiVO4催化剂；按照柠檬酸(CA)与乙二胺四乙酸(EDTA)摩尔比为4：0.5～1.5称取乙二胺四乙酸(EDTA)，其中一半溶解于氨水溶液中，得到摩尔浓度为0.25～1.0mol/L的EDTA水溶液D，而另一半EDTA固体记为E；在强烈搅拌下，将EDTA水溶液D缓慢加入混合溶液C中，用氨水调至pH为5.0～9.0，再加入E，形成澄清通明的BiVO4溶胶；将获得的BiVO4凝胶在65～85℃水浴锅中搅拌3～6h，接着于10～30℃下陈化12～36h，形成深蓝色澄清通明的凝胶，然后于烘箱中80～160℃干燥1～6h，于马弗炉中350～600℃煅烧1～6h，从而形成网状的单斜白钨矿相BiVO4催化剂。