【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光催化劑，尤其涉及一種一步原位構筑雙缺陷光催化劑的方法。
技術介紹
1、光催化技術是一種利用光能加速化學反應的綠色環保技術，在環境凈化、能源轉化等領域具有廣泛的應用。近年來，隨著能源危機與環境污染問題的日益嚴重，光催化技術在太陽能分解水制氫、空氣凈化、有機物降解等方面的研究受到越來越多的關注。作為光催化反應的核心，光催化劑的性能直接決定了整個光催化系統的效率和應用效果。高效的光催化劑不僅需要具備優異的光吸收能力，還需具備高效的光生載流子分離與傳輸能力，以及強大的催化活性和良好的穩定性。
2、當前，光催化劑的缺陷調控主要集中在單一缺陷的引入，具體技術方案包括物理方法和化學方法兩大類。物理方法如退火處理、輻照處理等，通過改變光催化劑的合成條件，引入或調整缺陷，例如，退火處理可以在高溫下促進晶體結構中的氧空位形成，從而提升光催化活性。然而，這類方法難以精確控制缺陷的類型和濃度，且容易引入副缺陷，導致材料性能的不穩定。化學方法包括溶劑熱法、化學還原法、摻雜法等，通過在光催化劑合成過程中引入特定的摻雜元素或通過化學還原劑誘導缺陷，例如，氮摻雜二氧化鈦通過在合成過程中引入氮元素，形成氮摻雜缺陷，能夠有效延伸tio2的光吸收至可見光范圍，提升其光催化性能。
3、然而，現有的單一缺陷調控方法通常只能在某一方面提升光催化性能，難以實現光吸收、載流子分離與傳輸以及催化反應動力學等多方面的全面優化，單一缺陷結構難以有效促進光生載流子的分離與傳輸，難以有效抑制載流子的復合，限制了光催化效率的進一步提升；而傳統缺陷調
4、因此，如何在光催化劑中同步引入多種缺陷，可以實現光吸收范圍的拓寬、載流子分離效率的提高以及催化反應活性的增強，從而顯著提升光催化劑的整體性能和應用潛力，成為當前研究的新方向。
技術實現思路
1、針對以上不足，本專利技術提出了一種雙缺陷光催化劑構筑方法，通過同步引入兩種不同類型的缺陷，有效增強光催化劑的光吸收能力、提高載流子分離效率，并改善催化反應的動力學性能，從而顯著提升光催化劑的整體性能和應用潛力，克服現有技術中的上述不足，具體包括如下步驟：
2、(1)將第一前驅體、第二前驅體、十六烷基三甲基溴化銨和naoh溶解在乙二醇中，常溫下超聲0.3-0.6h，磁力攪拌3-5h，得到混合試劑；
3、(2)將所述步驟s1中的混合試劑轉入反應釜中進行水熱反應；
4、(3)所述步驟s2的水熱反應結束冷卻后得到缺陷樣品，用無水乙醇和去離子水洗滌數次，然后55℃-65℃真空干燥8h-12h，即得所述雙缺陷光催化劑；
5、其中，所述第一前驅體選自硝酸鉍，所述第二前驅體選自釩酸鈉、鎢酸鈉、鉬酸鈉、鉻酸鈉和硒酸鈉中的一種。
6、優選地，所述光催化劑包括雙缺陷鎢酸鉍、雙缺陷釩酸鉍、雙缺陷鉬酸鉍、雙缺陷鉻酸鉍和雙缺陷硒酸鉍中的一種。
7、優選地，所述第一前驅體與十六烷基三甲基溴化銨的質量比為0.5-5：0.05-0.2，所述第二前驅體與十六烷基三甲基溴化銨的質量比為0.1-1：0.05-0.2。
8、優選地，所述第一前驅體與naoh的質量比為0.5-5：0.01-0.12，所述第二前驅體與naoh的質量比為0.1-1：0.01-0.12。
9、優選地，所述第一前驅體和第二前驅體在混合試劑中的質量濃度為0.006-0.6g/ml。
10、優選地，所述步驟s2中水熱反應的溫度為100℃-200℃，時間為10h-48h。
11、本專利技術提供了一種一步原位構筑雙缺陷光催化劑的方法，與現有技術相比，該方法能夠在單一反應步驟中實現雙缺陷的有效生成，實現兩種缺陷的高效、可控構筑，大幅提高了缺陷結構的均一性和比例控制的精確性，顯著提升了光催化劑的光吸收能力、載流子分離效率及催化活性，從而提高了光催化劑的光催化活性和選擇性；同時，本專利技術采用的原位構筑策略不僅簡化了制備過程，降低了生產成本，還提升了催化劑的穩定性與重復使用性能，該方法的可操作性強，適用于大規模生產，為光催化劑的實際應用提供了更為可靠的解決方案。
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1.一種一步原位構筑雙缺陷光催化劑的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一步原位構筑雙缺陷光催化劑的方法，其特征在于，所述雙缺陷光催化劑包括雙缺陷鎢酸鉍、雙缺陷釩酸鉍、雙缺陷鉬酸鉍、雙缺陷鉻酸鉍和雙缺陷硒酸鉍中的一種。
3.根據權利要求1所述的一種一步原位構筑雙缺陷光催化劑的方法，其特征在于，所述第一前驅體與十六烷基三甲基溴化銨的質量比為0.5-5：0.05-0.2，所述第二前驅體與十六烷基三甲基溴化銨的質量比為0.1-1：0.05-0.2。
4.根據權利要求1所述的一種一步原位構筑雙缺陷光催化劑的方法，其特征在于，所述第一前驅體與NaOH的質量比為0.5-5：0.01-0.12，所述第二前驅體與NaOH的質量比為0.1-1：0.01-0.12。
5.根據權利要求1所述的一種一步原位構筑雙缺陷光催化劑的方法，其特征在于，所述第一前驅體和第二前驅體在混合試劑中的質量濃度共為0.006g/mL-0.6g/mL。
6.根據權利要求1所述的一種一步原位構筑雙缺陷光催化劑的方法，其特征在于，所述步驟S2中水熱
...【技術特征摘要】
1.一種一步原位構筑雙缺陷光催化劑的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一步原位構筑雙缺陷光催化劑的方法，其特征在于，所述雙缺陷光催化劑包括雙缺陷鎢酸鉍、雙缺陷釩酸鉍、雙缺陷鉬酸鉍、雙缺陷鉻酸鉍和雙缺陷硒酸鉍中的一種。
3.根據權利要求1所述的一種一步原位構筑雙缺陷光催化劑的方法，其特征在于，所述第一前驅體與十六烷基三甲基溴化銨的質量比為0.5-5：0.05-0.2，所述第二前驅體與十六烷基三甲基溴化銨的質量比為0.1-1：0.05-0.2。
4.根據權利要求1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張思遠，馬亮，李可昕，葉秀深，劉海寧，吳志堅，
申請(專利權)人：中國科學院青海鹽湖研究所，
類型：發明
國別省市：
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