本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種BiVO<subgt;4</subgt;可見光催化劑的簡易制備方法，包括將硝酸鉍[Bi(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;·5H<subgt;2</subgt;O]通過濃硝酸溶解，并加入去離子水配制成濃度為0.05mol·L<supgt;?1</supgt;的Bi(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;溶液；用熱去離子水溶解偏釩酸銨(NH<subgt;4</subgt;VO<subgt;3</subgt;)，配制成濃度為0.05mol·L<supgt;?1</supgt;的NH<subgt;4</subgt;VO<subgt;3</subgt;溶液；將Bi(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;溶液與NH<subgt;4</subgt;VO<subgt;3</subgt;溶液以摩爾比為1:1的比例混合，調(diào)節(jié)pH值為4后經(jīng)90℃水浴熱攪拌反應(yīng)，分離出生成的沉淀；對分離出的沉淀進(jìn)行烘干，將烘干后的沉淀轉(zhuǎn)移至坩鍋，在馬弗爐中以450℃灼燒，即制得BiVO<subgt;4</subgt;可見光催化劑。本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：對合成裝置要求低，能有效降低設(shè)備成本；無需在高溫下長時間反應(yīng)，制備過程安全性高，能耗小，能有效降低BiVO<subgt;4</subgt;的制備成本，適合規(guī)模化生產(chǎn)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【】本專利技術(shù)涉及光催化材料，特別涉及一種bivo4可見光催化劑的簡易制備方法。
技術(shù)介紹
0、
技術(shù)介紹
1、高效、穩(wěn)定、安全的光催化材料的制備與研發(fā)是目前材料學(xué)、化學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。tio2是應(yīng)用最為廣泛的光催化劑之一，但tio2因禁帶寬度比較大(eg＝3.2ev)，只能在紫外光的照射下表現(xiàn)出催化活性，而太陽光譜中紫外光所占不到5％，這就限制了tio2對太陽能這種清潔能源的利用。而可見光在太陽光中占比高達(dá)43％，因此，開發(fā)在可見光下具有較高活性的光催化材料具有十分重要的意義。
2、在眾多新型可見光響應(yīng)光催化劑中，釩酸鉍(bivo4)是一種極具潛力的光催化劑。單斜白鎢礦型的bivo4因禁帶寬度較窄(eg＝2.4ev)，且在可見光范圍內(nèi)有較強(qiáng)的吸收、光催化效果好、環(huán)境友好的特性得到了廣泛關(guān)注。目前，bivo4(單斜白鎢礦型)的制備方法多為水熱法，然而由于水熱法需要長時間在高溫下進(jìn)行反應(yīng)，因此能耗較大；同時，水熱法需要使用耐高溫、高壓的水熱釜作為反應(yīng)容器，且需放在具有防爆門的高溫箱中進(jìn)行反應(yīng)，以免出現(xiàn)安全問題。因此，水熱法不僅能耗大、設(shè)備成本高，對合成裝置的安全性要求也高，這不利于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，也增加了bivo4的制備成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
0、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題，在于提供一種bivo4可見光催化劑的簡易制備方法，解決現(xiàn)有采用水熱法制備bivo4存在能耗大、制備成本高、不利于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的問題。
>2、本專利技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種bivo4可見光催化劑的簡易制備方法，所述制備方法包括如下步驟：3、步驟s1、將硝酸鉍[bi(no3)3·5h2o]通過濃硝酸溶解，并加入去離子水配制成濃度為0.05mol·l-1的bi(no3)3溶液；
4、步驟s2、用熱去離子水溶解偏釩酸銨(nh4vo3)，配制成濃度為0.05mol·l-1的nh4vo3溶液；
5、步驟s3、將bi(no3)3溶液與nh4vo3溶液以摩爾比為1:1的比例混合，調(diào)節(jié)ph值為4后經(jīng)90℃水浴熱攪拌反應(yīng)，分離出生成的沉淀；
6、步驟s4、對分離出的沉淀進(jìn)行烘干，將烘干后的沉淀轉(zhuǎn)移至坩鍋，在馬弗爐中以450℃灼燒，即制得bivo4可見光催化劑；
7、其中，所述步驟s1和步驟s2不分先后順序。
8、進(jìn)一步的，在步驟s3中，所述調(diào)節(jié)ph值為4后經(jīng)90℃水浴熱攪拌反應(yīng)具體為：
9、將混合后的混合溶液置于錐形瓶中，利用濃氨水將混合溶液的ph值調(diào)節(jié)為4；將裝有混合溶液的錐形瓶置于水浴鍋中，并以90℃水浴熱攪拌反應(yīng)6h，攪拌的速度為90～110rpm。
10、進(jìn)一步的，攪拌的速度為100rpm。
11、進(jìn)一步的，在步驟s3中，所述將bi(no3)3溶液與nh4vo3溶液以摩爾比為1:1的比例混合具體為：
12、將nh4vo3溶液置于錐形瓶中，一邊搖晃錐形瓶一邊將相同體積的bi(no3)3溶液緩緩加入到錐形瓶中與nh4vo3溶液混合。
13、進(jìn)一步的，在步驟s3中，所述分離出生成的沉淀具體為：采用抽濾或過濾的方式分離出反應(yīng)得到的沉淀，并采用去離子水將沉淀洗滌6～8次。
14、進(jìn)一步的，在步驟s4中，所述對分離出的沉淀進(jìn)行烘干具體為：將分離出的沉淀置于烘箱中，并以80℃烘干1h；
15、所述在馬弗爐中以450℃灼燒具體為：在馬弗爐中以450℃灼燒1h。
16、進(jìn)一步的，在步驟s4中，制得的bivo4可見光催化劑為黃色粉體，晶相為單斜晶白鎢礦型，形貌為聚集的微粒。
17、進(jìn)一步的，在步驟s2中，熱去離子水的溫度為85～95℃。
18、本專利技術(shù)以水相沉淀+特定溫度下灼燒的方式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)水熱法制備bivo4催化劑，通過控制反應(yīng)物鉍鹽和釩鹽的濃度、混合溶液的ph值、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、灼燒溫度和灼燒時間幾個關(guān)鍵因素，從而制備出納米級單斜白鎢礦型bivo4可見光催化劑。本專利技術(shù)的技術(shù)方案與傳統(tǒng)水熱法相比，至少具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)：
19、1、無需復(fù)雜昂貴的設(shè)備，對合成裝置要求低，能有效降低設(shè)備成本，有利于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
20、2、無需在高溫下長時間反應(yīng)，制備過程安全性高，能耗小，且原料低廉，能有效降低bivo4的制備成本，適合規(guī)模化生產(chǎn)。
21、3、整個制備方法十分簡單，易于控制和操作。
22、4、整個制備過程無需使用額外的催化劑，避免了引入其他雜質(zhì)的可能性，制得的bivo4可見光催化劑為單斜白鎢礦型，具有良好的可見光催化效果，與水熱法制備的樣品的催化效率相比無明顯差異。
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種BiVO4可見光催化劑的簡易制備方法，其特征在于：所述制備方法包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種BiVO4可見光催化劑的簡易制備方法，其特征在于：在步驟S3中，所述調(diào)節(jié)pH值為4后經(jīng)90℃水浴熱攪拌反應(yīng)具體為：
3.如權(quán)利要求2所述的一種BiVO4可見光催化劑的簡易制備方法，其特征在于：攪拌的速度為100rpm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種BiVO4可見光催化劑的簡易制備方法，其特征在于：在步驟S3中，所述將Bi(NO3)3溶液與NH4VO3溶液以摩爾比為1:1的比例混合具體為：
5.如權(quán)利要求1所述的一種BiVO4可見光催化劑的簡易制備方法，其特征在于：在步驟S3中，所述分離出生成的沉淀具體為：采用抽濾或過濾的方式分離出反應(yīng)得到的沉淀，并采用去離子水將沉淀洗滌6～8次。
6.如權(quán)利要求1所述的一種BiVO4可見光催化劑的簡易制備方法，其特征在于：在步驟S4中，所述對分離出的沉淀進(jìn)行烘干具體為：將分離出的沉淀置于烘箱中，并以80℃烘干1h；
7.如權(quán)利要求1所述的一種BiVO4可見光催化劑的簡易制備方法，其特征在于：在步驟S4中，制得的BiVO4可見光催化劑為黃色粉體，晶相為單斜晶白鎢礦型，形貌為聚集的微粒。
8.如權(quán)利要求1所述的一種BiVO4可見光催化劑的簡易制備方法，其特征在于：在步驟S2中，熱去離子水的溫度為85～95℃。
9.如權(quán)利要求8所述的一種BiVO4可見光催化劑的簡易制備方法，其特征在于：在步驟S2中，熱去離子水的溫度為90℃。
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【技術(shù)特征摘要】
1.一種bivo4可見光催化劑的簡易制備方法，其特征在于：所述制備方法包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種bivo4可見光催化劑的簡易制備方法，其特征在于：在步驟s3中，所述調(diào)節(jié)ph值為4后經(jīng)90℃水浴熱攪拌反應(yīng)具體為：
3.如權(quán)利要求2所述的一種bivo4可見光催化劑的簡易制備方法，其特征在于：攪拌的速度為100rpm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種bivo4可見光催化劑的簡易制備方法，其特征在于：在步驟s3中，所述將bi(no3)3溶液與nh4vo3溶液以摩爾比為1:1的比例混合具體為：
5.如權(quán)利要求1所述的一種bivo4可見光催化劑的簡易制備方法，其特征在于：在步驟s3中，所述分離出生成的沉淀具體為：采用抽濾或過濾的方式分...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉坤杰，
申請(專利權(quán))人：泉州醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校，
類型：發(fā)明
國別省市：
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