[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

摘要

本发明的一种氮、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，包括以下步骤：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；将偏钒酸铵加入无水乙醇中，搅拌均匀，得到分散液B；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，得到产物V‑TiO2；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；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，再调节pH至9～11后经水热合成即得到Bi3TaO7/N/V‑TiO2复合材料。本发明中通过N、V共掺杂TiO2与Bi3TaO7耦合所产生的协同效应即提高了光生电子和空穴的寿命，又有效地提升了复合后催化剂的稳定性。

主权项

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。