一種微球狀釩酸鉍光催化材料的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種微球狀釩酸鉍光催化材料的制備方法，該方法包括以下：取相同摩爾濃度及相同體積的Bi(NO3)3·5H2O溶液和NH4VO3溶液混合，得到混合溶液，所述Bi(NO3)3·5H2O溶液的摩爾濃度為0.08mol/L～0.12mol/L，所述NH4VO3溶液的摩爾濃度為0.08mol/L～0.12mol/L；將經硝酸預處理后的棉花模板加入上述混合溶液中浸泡，浸泡后將棉花模板烘干，并進行熱處理，去除棉花模板得到微球狀釩酸鉍光催化材料。該微球狀釩酸鉍光催化材料的制備方法簡單、對反應設備要求低，且所制備的微球狀釩酸鉍光催化材料具有高光催化能力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于光催化材料領域，具體涉及。
技術介紹
隨著人類不斷發展，對環境污染的控制和治理是人類社會面臨的急需解決的問題，BiVO4作為一類新型半導體光催化材料，光化學性能穩定，氧化還原能力強，無毒、價廉等優點成為可見光光催化研究領域的熱點。目前制備微球狀光催化劑使用較多的是模板法，但該方法在使用時存在合成過程繁瑣，模板難以去除以及模板去除時結構容易坍塌等缺點。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種工藝簡單、對反應設備要求低且具有高光催化能力的微球狀釩酸鉍光催化材料的制備方法。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是:，其特征在于，該方法包括以下:取相同摩爾濃度及相同體積的Bi (NO3) 3.5Η20溶液和NH4VO3溶液混合，反應后得到釩酸鉍溶液，所述Bi (NO3)3.5Η20溶液的摩爾濃度為0.08mol/L?0.12mol/L，所述NH4VO3溶液的摩爾濃度為0.08mol/L?0.12mol/L ;將經硝酸預處理后的棉花模板加入上述釩酸鉍溶液中浸泡，浸泡后將棉花模板烘干，并進行熱處理，去除棉花模板得到微球狀釩酸鉍光催化材料。進一步地，該Bi (NO3) 3.5Η20溶液的摩爾濃度為0.lmol/L,所述NH4VO3溶液的摩爾濃度為0.lmol/Lo進一步地，該Bi (NO3) 3.5H20溶液和NH4VO3溶液混合，磁力攪拌lh，得到釩酸鉍溶液。進一步地，該棉花模板用硝酸處理的過程為:將棉花浸沒于硝酸溶液中，以使棉花表面的羥基氧化為羰基，并除去棉花表面的雜質，棉花取出后洗滌烘干，得到所述的棉花模板；所述硝酸溶液的摩爾濃度為2mol/L。進一步地，該熱處理的過程為:從室溫升溫至480°C?500°C的溫度下處理2h。進一步地，該棉花模板加入上述釩酸鉍溶液中浸泡時間大于12h。本專利技術還公開了一種根據上述方法制備的微球狀釩酸鉍光催化材料本專利技術具有如下優點:1.以天然棉花作為生物模板合成釩酸鉍光催化材料，模板價廉易得、綠色環保、易于去除。2.對反應設備要求低且反應條件溫和，合成工藝簡單易于實現。3.采用該方法制備的微球狀光催化材料，具有強吸附力和高的光催化降解能力。4.為制備其它微球狀材料提供了參考依據。【附圖說明】圖1為本專利技術中對比例、實施例1和實施例2中制備的釩酸鉍光催化材料的XRD圖；圖2為本專利技術中制備的釩酸鉍光催化材料的SHM圖；2a為本專利技術對比例I中制備的釩酸鉍光催化材料的SEM圖；2b為本專利技術對比例2中制備的釩酸鉍光催化材料的SEM圖；2c為本專利技術實施例1中制備的釩酸鉍光催化材料的SM圖；2d為本專利技術實施例2中制備的釩酸鉍光催化材料的SEM圖；2e為本專利技術實施例3中制備的釩酸鉍光催化材料的SM圖； 圖3為本專利技術中對比例、實施例1和實施例2中制備的釩酸鉍光催化材料的紫外-可見漫反射圖；圖4為本專利技術中制備的釩酸鉍光催化材料對亞甲基藍溶液的光催化降解效率圖；4a為本專利技術對比例中制備的釩酸鉍光催化材料對亞甲基藍溶液的光催化降解效率圖；4b為本專利技術實施例1中制備的釩酸鉍光催化材料對亞甲基藍溶液的光催化降解效率圖；4c為本專利技術實施例2中制備的釩酸鉍光催化材料對亞甲基藍溶液的光催化降解效率圖。【具體實施方式】對比例I分別取50ml 的 Bi (NO3) 3.5H20 溶液和 NH4VO3溶液混合，Bi (NO 3) 3.5H20 溶液和NH4VO3溶液摩爾濃度均為0.0lmol/L，磁力攪拌lh，得到混合溶液。取經摩爾濃度為2mol/L的硝酸預處理后的棉花模板加入上述混合溶液中浸泡，以棉花模板浸沒于混合溶液中，浸泡12h以上后將棉花模板烘干，并放置在馬弗爐中，在500°C的溫度下熱處理2h，降溫并去除棉花模板，得到微球狀釩酸鉍光催化材料。棉花模板的具體處理過程為:將棉花浸沒于摩爾濃度為2mol/L的硝酸中浸泡12h后，取出洗滌，放置于烘箱內在50°C的條件下烘干即得。由上述方法制備的釩酸鉍光催化材料。將該釩酸鉍光催化材料標記為a。對比例2分別取50ml 的 Bi (NO3) 3.5H20 溶液和 NH4VO3溶液混合，Bi (NO 3) 3.5H20 溶液和NH4VO3溶液摩爾濃度均為0.05mol/L，磁力攪拌lh，得到混合溶液。取經摩爾濃度為2mol/L的硝酸預處理后的棉花模板加入上述混合溶液中浸泡，以棉花模板浸沒于混合溶液中，浸泡12h以上后將棉花模板烘干，并放置在馬弗爐中，在500°C的溫度下熱處理2h，降溫并去除棉花模板，得到微球狀釩酸鉍光催化材料。棉花模板的具體處理過程為:將棉花浸沒于摩爾濃度為2mol/L的硝酸中浸泡12h后，取出洗滌，放置于烘箱內在50°C的條件下烘干即得。 由上述方法制備的釩酸鉍光催化材料，將該釩酸鉍光催化材料標記為b。實施例1分別取50ml 的 Bi (NO3) 3.5H20 溶液和 NH4VO3溶液混合，Bi (NO 3) 3.5H20 溶液和NH4VO3溶液摩爾濃度均為0.lmol/L，磁力攪拌lh，得到混合溶液。取經摩爾濃度為2mol/L的硝酸預處理后的棉花模板加入上述混合溶液中浸泡，以棉花模板浸沒于混合溶液中，浸泡12h以上后將棉花模板烘干，并放置在馬弗爐中，在500°C的溫度下熱處理2h，降溫并去除棉花模板，得到微球狀釩酸鉍光催化材料。棉花模板的具體處理過程為:將棉花浸沒于摩爾濃度為2mol/L的硝酸中浸泡12h后，取出洗滌，放置于烘箱內在50°C的條件下烘干即得。實施例2分別取50ml 的 Bi (NO3) 3.5H20 溶液和 NH4VO3溶液混合，Bi (NO 3) 3.5H20 溶液和NH4VO3溶液摩爾濃度均為0.08mol/L，磁力攪拌lh，得到混合溶液。取經摩爾濃度為2mol/L的硝酸預處理后的棉花模板加入上述混合溶液中浸泡，以棉花模板浸沒于混合溶液中，浸泡12h以上后將棉花模板烘干，并放置在馬弗爐中，在480°C的溫度下熱處理2h，降溫并去除棉花模板，得到微球狀釩酸鉍光催化材料。棉花模板的具體處理過程為:將棉花浸沒于摩爾濃度為2mol/L的硝酸中浸泡12h后，取出洗滌，放置于烘箱內在50°C的條件下烘干即得。由上述方法制備的微球狀釩酸鉍光催化材料。將該微球狀釩酸鉍光催化材料標記為do實施例3分別取50ml 的 Bi (NO3) 3.5H20 溶液和 NH4VO3溶液混合，Bi (NO 3) 3.5H20 溶液和NH4VO3溶液摩爾濃度均為0.12mol/L，磁力攪拌lh，得到混合溶液。取經摩爾濃度為2mol/L的硝酸預處理后的棉花模板加入上述混合溶液中浸泡，以棉花模板浸沒于混合溶液中，浸泡12h以上后將棉花模板烘干，當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微球狀釩酸鉍光催化材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下：取相同摩爾濃度及相同體積的Bi(NO3)3·5H2O溶液和NH4VO3溶液混合均勻，得到混合溶液；所述Bi(NO3)3·5H2O溶液的摩爾濃度為0.08mol/L～0.12mol/L，所述NH4VO3溶液的摩爾濃度為0.08mol/L～0.12mol/L；將經硝酸預處理后的棉花模板浸沒于上述混合溶液中，浸泡后將棉花模板烘干，并進行熱處理，去除棉花模板得到微球狀釩酸鉍光催化材料。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬占營，李小博，鄧玲娟，徐維霞，范廣，
申請(專利權)人：咸陽師范學院，
類型：發明
國別省市：陜西;61