[发明专利]一种BiVO4/BiOI异质结复合光催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明属于光催化领域，具体涉及一种BiVO₄/BiOI异质结复合光催化剂及其制备方法和应用。BiVO₄/BiOI异质结复合光催化剂由BiVO₄和BiOI组成，其中，BiVO₄与BiOI的摩尔比为1:99～99:1。制备，采用水热合成法首先制备具有三维分层微球结构的BiOI，然后通过离子交换法在水热条件下得到BiVO₄/BiOI异质结复合光催化剂。本发明的制备方法工艺简单、易于控制、成本低廉，构建了具有可见光响应的BiVO₄/BiOI异质结结构，加速了光生载流子的分离，减小了光生电子‑空穴对的复合几率，在可见光下具有高效的光催化活性和稳定性，对水体中的有害微生物和染料污染物具有高效的杀灭和降解效果，在水体净化和海洋防污等领域具有很好的实用价值和潜在的应用前景。

主权项

1.一种BiVO4/BiOI异质结复合光催化剂的制备方法，其特征在于：(1)BiOI的制备：将Bi(NO3)3·5H2O加入到乙二醇中，磁力搅拌使之溶解，得溶解液A；同时将KI和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)依次加入到超纯水中，磁力搅拌使之溶解，得到溶解液B；之后在磁力搅拌下将上述溶解液B逐滴加入到上述溶解液A中，得悬浮液，然后调节悬浮液的pH至5～9，之后继续磁力搅拌30～90min；搅拌结束后，将悬浮液转移至反应釜中，放入电热恒温鼓风干燥箱中150～200℃热处理12～36h；反应结束后，将反应釜冷却至室温，经过抽滤、洗涤和40～80℃干燥2～10h后，可得到具有三维分层微球结构的BiOI；其中，Bi(NO3)3·5H2O和KI的摩尔比为1:1；(2)BiVO4/BiOI异质结复合光催化剂的制备：将步骤(1)中得到的BiOI分散于超纯水中，得分散液；同时将NH4VO4和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)依次加入到超纯水中，加热并磁力搅拌使其完全溶解，得NH4VO4溶解液；然后向上述BiOI分散液中逐滴加入上述NH4VO4溶解液，继续磁力搅拌30～90min，得混合液；搅拌结束后，将混合液转移至反应釜中，放入电热恒温鼓风干燥箱中120～200℃热处理12～36h；反应结束后，将反应釜冷却至室温，经过抽滤、洗涤和40～80℃干燥2～10h后，可得到BiVO4/BiOI异质结复合光催化剂；其中，NH4VO4与BiOI的摩尔比为0.25～0.975:1。