[發明專利]一種CeVO4微米球光催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310751520.1
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103691421A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 李莉;鮑霞;潘路
• 申請（專利權）人: 淮南師范學院
• 主分類號: B01J23/22
• 分類號: B01J23/22;B01J35/08;C01G31/00;C30B29/30
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明涉及納微米材料的制備領域，更具體地說，涉及一種CeVO₄微米球光催化劑及其制備方法。

背景技術

新型無機非金屬納米材料由于具有獨特物理性質和化學性質是近年來研究的熱點。正方晶相的釩酸鈰(CeVO₄，以下簡稱CVO)作為一種復合金屬氧化物，具獨特的光學、電學、磁學及氧化還原性質，被廣泛應用于光電、催化、生物學等領域。例如作為傳統的熒光粉廣泛應用于偏振器、電致發光裝置和主激光材料，催化氧化丙烷脫氫為丙烯，可作為組成固體氧化物燃料電池陽極的元件等。另外有報道其禁帶寬度為2.7eV左右，可作為光催化劑在可見光照射下催化降解染料和有機物。

合成CVO納米材料的方法通常包括液相合成技術、氣相沉積(CVD)、微波合成技術和傳統固相燒結法等。相對于氣相和固相方法，液相法具有方法簡單、節能環保、溫度較低等優點，目前被廣泛使用。液相制備方法包括水熱溶劑熱法、溶膠-凝膠法、低溫熔鹽法、自蔓延燃燒法、共沉淀法、超聲合成和多元醇法等。

文獻1（Nuengruethai?Ekthammathat,Titipun?Thongtem,Anukorn?Phuruangrat,and?Somchai?Thongtem,Journal?of?Nanomaterials,2013,7,1-7）Nuengruethai?Ekthammathat等用Ce(NO₃)₃·6H₂O和NH₄VO₃為原料，用HCl和NaOH調節溶液的不同pH值，微波反應180W，120min制得花狀和桿狀的CVO。

文獻2（Hong?Deng,Chenmin?Liu,Shihe?Yang,Si?Xiao,Zhang-Kai?Zhou,and?Qu-Quan?Wang,Crystal?Growth＆Design,2008,8,12,4432-4439）Hong?Deng等用Ce(NO₃)₃·6H₂O、Na₃VO₄和EDTA為原料，用氨水調節溶液的不同pH值，在反應釜中加熱到180℃，反應24h，根據反應物的配比不同制得了CVO納米桿、納米線和草束狀、花狀的CVO納米晶。

文獻3（Cuicui?Yu,Min?Yu,Chunxia?Li,Cuimiao?Zhang,Piaoping?Yang,and?Jun?Lin,Crystal?Growth＆Design,2009,9,2,783-791）Cuicui?Yu等用Ce(NO₃)₃·6H₂O、NH₄VO₃和稀HNO₃為原料，用氨水調節溶液的不同pH值，超聲反應1h，制得了紡錘形的CVO納米晶。

文獻1中采用HCl和NaOH調節溶液的不同pH值，文獻2和文獻3中均采用氨水調節溶液的不同pH值，使整個反應體系呈現弱堿性。申請人實驗發現，pH對晶體生長的形貌作用很大，文獻1得到的是花狀和桿狀的CVO，文獻2得到的是CVO納米桿、納米線和草束狀、花狀的CVO納米晶，文獻3得到的是紡錘形的CVO納米晶，均未成功獲得三維的球狀晶體。此外，文獻2中采用Na₃VO₄做釩源，相對價格昂貴，而且也沒有得到三維的球狀晶體。

文獻4（Hong?Deng,Shihe?Yang,Si?Xiao,Hong-Mei?Gong,and?Qu-Quan?Wang,J.AM.CHEM.SOC.2008,130,2032-2040）Hong?Deng等用Ce(NO₃)₃·6H₂O、Na₃VO₄、NaOH、十八烯和油酸、油胺為原料，經過前期處理后，在反應釜中加熱180℃，反應24h，制得了方塊形的CVO納米晶，其直徑約為40nm。