[發(fā)明專利]一種中空BiVO

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710770016.4
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107486213B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬德琨;亞伯拉罕·安德樂;黃少銘
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州大學(xué)
• 主分類號: B01J23/847
• 分類號: B01J23/847;B01J37/08;C02F1/30;C02F101/38;C02F101/36;C02F101/34
• 代理公司: 11350 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明公開了一種中空BiVO₄微米片光催化劑的制備方法，包括：合成中空BiVO₄微米片及硼酸根離子摻雜與氧化鈷納米顆粒共修飾的中空BiVO₄微米片。本發(fā)明的有益效果在于：所需原料來源豐富、合成方法簡單、可規(guī)模制備、重復(fù)性好，材料穩(wěn)定性高；本發(fā)明制備的材料可用于光催化降解有機污染物、光催化分解水產(chǎn)氧，具有很好的實用價值和應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無機功能納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硼酸根離子摻雜與氧化鈷納米顆粒共修飾的中空BiVO₄微米片光催化劑的制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)境污染和能源短缺已成為制約人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要問題。開發(fā)新型能源與環(huán)境凈化材料已經(jīng)成為全人類的重大課題。太陽能是最理想的可再生資源，利用綠色的太陽光驅(qū)動降解有機污染物，這種光催化技術(shù)已成為解決環(huán)境問題的重要手段。

光催化技術(shù)的核心是新型高效光催化劑的開發(fā)。商品化的P25光催化劑已被廣泛應(yīng)用。但是該產(chǎn)品存在光譜響應(yīng)范圍太窄之不足，只能利用太陽光譜中的紫外線部分，這大大限制了該產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。開發(fā)新型高效的可見光響應(yīng)的催化劑是當(dāng)前研究的熱點，也代表光催化產(chǎn)品開發(fā)的新方向。

BiVO₄是一種可見光響應(yīng)的光催化劑，已被廣泛應(yīng)用于光催化降解有機污染物、分解水、以及光電化學(xué)池。但是未經(jīng)修飾的BiVO₄的光催化活性仍不理想，難以滿足實際的應(yīng)用。通過合成納米結(jié)構(gòu)、貴金屬修飾、摻雜、構(gòu)筑異質(zhì)結(jié)、助催化劑負(fù)載等手段能夠有效提升BiVO₄的光催化活性。但是目前的方法存在難以規(guī)模制備、操作繁雜、成本高等不足。利用地球含量豐富、價格低廉的原材料做摻雜劑和助催化劑，通過摻雜和助催化劑的共修飾，則可以進(jìn)一步提升BiVO₄的光催化活性。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種中空BiVO₄微米片光催化劑的制備方法，實現(xiàn)制備硼酸根離子摻雜與氧化鈷納米顆粒共修飾的中空BiVO₄微米片光催化劑。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種中空BiVO₄微米片光催化劑的制備方法，包括如下步驟：

S1合成中空BiVO₄微米片：

1.1)將BiVO₄·5H₂O加入到稀硝酸溶液中，攪拌使其溶解，得到溶液A；

1.2)將NaVO₃與乙二胺四乙酸加入到NaOH溶液中，攪拌使其溶解，得到溶液B；

1.3)將溶液B加入到溶液A中得到混合溶液并調(diào)節(jié)pH至4.6-5；然后加入到反應(yīng)釜中，180℃反應(yīng)24h，產(chǎn)物經(jīng)水洗，烘干，即可得中空BiVO₄微米片；

S2制備硼酸根離子摻雜與氧化鈷納米顆粒共修飾的中空BiVO₄微米片：

2.1)將硝酸鈷和硼酸鈉，加入到乙醇與水的混合溶液中，攪拌使其溶解；

2.2)將步驟1.3)中制備得到的中空BiVO₄微米片加入到步驟2.1) 中得到的溶解有硝酸鈷和硼酸鈉的乙醇與水的混合溶液中，蒸干，在氬氣氣氛中200℃煅燒24h，即得硼酸根離子摻雜與氧化鈷納米顆粒共修飾的中空BiVO₄微米片。

需要說明的是，步驟S1具體為：

1.1)將2mL的濃硝酸加入10mL的蒸餾水中稀釋后，再加入5 mmol的BiVO₄·5H₂O，攪拌使其溶解，得到溶液A；