[發明專利]釩酸鉍納米可見光催化劑的仿生合成方法

有效

• 申請號: 201410336741.7
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104148051A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 邢新艷;任曉倩;樊廣燕;馬玉雪;李靜;丁慧芳;楊林;席國喜
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: B01J23/22
• 分類號: B01J23/22;B01J35/02
• 代理公司: 新鄉市平原專利有限責任公司 41107
• 代理人: 路寬

技術領域

本發明屬于光催化材料技術領域，具體涉及一種釩酸鉍納米可見光催化劑的仿生合成方法。?

背景技術

光催化降解污染物作為一項高級氧化技術，用于環境修復極具應用前景，也得到了越來越多的關注。而光催化劑是這項技術的核心。在眾多的半導體光催化劑中，TiO₂由于其生物惰性、強氧化性、低成本高效率、耐光腐蝕和化學腐蝕性以及強穩定性等特點被認為是最適合用于環境污染治理的光催化劑。但TiO₂仍有一些自身難以克服的缺點，如太陽光利用率低，僅能吸收占太陽光總能量4%的紫外光，在可見光范圍內幾乎沒有光響應。因此，開發新型的可見光催化劑成為光催化領域的一個重要研究方向。?

近幾年，一些鉍系復合氧化物光催化劑受到人們的廣泛關注，這是由于這類半導體光催化劑的帶隙相對較窄，能夠在可見光下激發生成光生載流子，并將污染物降解。1998年，kudo等（Catal.?Lett.?1998,?53,?229-230.）報道了BiVO₄可以作為一種具有可見光活性的新型光催化劑，采用的是高溫固相燒結法。此后，人們又通過其它多種方法制備出BiVO₄可見光催化材料。光催化劑的晶相結構、形貌尺寸等是影響其紫外光催化活性的主要因素，而這些又與其合成方法和制備條件有著密不可分的關系。納米催化材料因其具有更大的比表面積，往往表現出更加優異的光催化活性。而通常的BiVO₄制備的方法，如共沉淀法，水熱法和固相法，較難制備出納米顆粒的釩酸鉍可見光催化材料，因此尋找一種簡單、易于操作且環境友好的制備釩酸鉍納米可見光催化劑的方法很有意義。?

發明內容

本發明的目的是提供了一種釩酸鉍納米可見光催化劑的仿生合成方法，該方法簡單易行，環境友好，所制得的釩酸鉍納米可見光催化劑具有較高的可見光催化活性。?

本發明的技術方案為：釩酸鉍納米可見光催化劑的仿生合成方法，其特征在于包括以下步驟：（1）將0.05-0.4g干酵母粉溶入100mL葡萄糖溶液中，在37℃恒溫培養1h得到酵母溶液；（2）將30mL含1mmol?Bi(NO₃)₃·5H₂O的溶液邊攪拌邊滴加至上述酵母溶液中，并攪拌3h，再逐滴加入30mL含1mmol?NH₄VO₃的水溶液，并攪拌1h；（3）用氨水調節體系pH=3-9，再攪拌1h后于室溫下陳化48h；（4）離心分離，用水洗滌數次，最后用無水乙醇洗滌一次，在80℃真空干燥12h；（5）將干燥好的樣品于400-500℃煅燒4h，即制得釩酸鉍納米可見光催化劑。?

本發明與現有技術相比具有以下優點：（1）避免了在有機溶劑中或者在有機試劑和水的混合溶劑中合成，同時也避免了使用對環境有害的有機試劑，因而是一種環境友好的合成方法；（2）制備方法操作簡便快速，所得釩酸鉍可見光催化劑為納米顆粒；（3）所制備的釩酸鉍納米可見光催化劑具有較高的可見光催化活性，高于P25和固相法制備的釩酸鉍可見光催化劑的可見光催化活性。?

附圖說明

????圖1是本發明實施例2制得的釩酸鉍納米可見光催化劑的掃描電鏡圖，圖2是本本發明實施例2制得的釩酸鉍納米可見光催化劑、固相合成法制備的釩酸鉍可見光催化劑和P25對羅丹明B的降解曲線。?

具體實施方式

以下通過實施例對本發明的上述內容做進一步詳細說明，但不應該將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發明上述內容實現的技術均屬于本發明的范圍。?

實施例1?

將0.05g干酵母粉溶入100mL葡萄糖溶液中，在37℃下恒溫培養1h得到酵母溶液；然后將30mL含1mmol?Bi(NO₃)₃·5H₂O的溶液邊攪拌邊滴加至上述酵母溶液中，并攪拌3h，再逐滴加入30mL含1mmol?NH₄VO₃的水溶液，并攪拌1h；然后用氨水調節體系pH=3，再攪拌1h后，放在室溫下陳化48h；然后離心分離，用水洗滌數次，最后用無水乙醇洗滌一次，在80℃真空干燥12h；最后將干燥好的樣品放入馬弗爐中于400℃煅燒4h，即制得釩酸鉍納米可見光催化劑1。

實施例2?