[發(fā)明專利]一種g-C3N4-Ag晶面BiVO4Z型結(jié)構(gòu)光催化劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810541007.2
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN108554438A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 談國強(qiáng);李斌;黨明月;王穎;張丹;王敏;任慧君;夏傲
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J27/24
• 分類號(hào): B01J27/24
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 張震國

1.一種g-C₃N₄-Ag晶面BiVO₄Z型結(jié)構(gòu)光催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將Bi(NO₃)₃·5H₂O溶于稀HNO₃中，攪拌10～50min后再加入NH₄VO₃，攪拌80～140min，形成前驅(qū)液A；其中Bi(NO₃)₃·5H₂O與NH₄VO₃的摩爾比為1:1，前驅(qū)液A中Bi³⁺的濃度為0.1～0.3mol/L；

步驟2，將前驅(qū)液A在70～90℃下水熱反應(yīng)13～16h，反應(yīng)結(jié)束后，將沉淀洗滌、干燥，得到(010)晶面BiVO₄粉體；

步驟3，將CO(NH₂)₂以8～15℃/min升溫速率從室溫升到530～580℃，保溫2～4h，制得類石墨氮化碳g-C₃N₄粉體；

步驟4，將g-C₃N₄粉體溶于去離子水中得濃度為0.001～0.03g/mL的g-C₃N₄溶液，超聲分散處理后，取其上清液；

步驟5，在攪拌條件下，按AgNO₃的質(zhì)量為BiVO₄的5％～30％將AgNO₃和制備好的(010)晶面BiVO₄粉體加入步驟4的上清液中，得到前驅(qū)液B，其中g(shù)-C₃N₄溶液中g(shù)-C₃N₄的質(zhì)量與加入的(010)晶面BiVO₄粉體和AgNO₃的質(zhì)量之和的比例為(2～11):(11～2)；

步驟6，將前驅(qū)液B用光照還原選擇沉積法在攪拌條件下置于紫外光環(huán)境中光照2～8h后，洗滌、干燥后即得到g-C₃N₄-Ag-(010)晶面BiVO₄光催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的g-C₃N₄-Ag晶面BiVO₄Z型結(jié)構(gòu)光催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2和步驟6中的干燥是在60～80℃恒溫干燥8～10h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的g-C₃N₄-Ag晶面BiVO₄Z型結(jié)構(gòu)光催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟4超聲時(shí)間為1～3h，超聲功率為80～100W。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的g-C₃N₄-Ag晶面BiVO₄Z型結(jié)構(gòu)光催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟6中光照還原方法所用汞燈功率為500W。

5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法制得的g-C₃N₄-Ag晶面BiVO₄Z型結(jié)構(gòu)光催化劑，其特征在于，所述光催化劑中BiVO₄為暴露(010)晶面和(110)晶面的單斜相，空間結(jié)構(gòu)群為I2/a的表面異質(zhì)結(jié)BiVO₄，Ag先選擇沉積到BiVO₄(010)暴露晶面上，再通過靜電力將類石墨氮化碳(g-C₃N₄)與負(fù)載Ag的BiVO₄(010)暴露晶面復(fù)合，形成珊瑚狀Z型結(jié)構(gòu)g-C₃N₄-Ag-(010)晶面BiVO₄光催化劑。