[發明專利]鉍金屬負載氮化鎢光催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010157170.6
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111330617B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 閔宇霖;何昊;魏濼驥;時鵬輝;范金辰;徐群杰;朱晟
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/00;B01J35/02;B01J37/10;C01B3/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 許耀

1.一種鉍金屬負載氮化鎢光催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將吡啶水溶液加入到磷鎢酸水溶液中，加攪拌后離心并干燥，然后在氨氣氛圍中煅燒得到氮化鎢納米片；

(2)在NaOH溶液中加入Bi(NO₃)₃，攪拌后高溫水熱，離心干燥收集粉末，在空氣氛圍中煅燒得到花狀BiO前驅體；

(3)將氮化鎢納米片和花狀BiO前驅體溶于水中，進行水熱反應，離心并收集粉末，在氨氣氛圍中煅燒，得到所述的鉍金屬負載氮化鎢光催化劑。

2.根據權利要求1所述的鉍金屬負載氮化鎢光催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，包括以下條件中的任一項或多項：

(i)磷酸鎢與吡啶的用量之比為250-300mg:10-20uL；

(ii)磷酸鎢水溶液通過將磷酸鎢加入到去離子水中，超聲攪拌得到；

(iii)加熱的溫度為40-60℃，時間為12-48h；

(iv)離心的轉速為7000-8000rpm；

(v)離心后用去離子水洗滌多次；

(vi)干燥采用烘干的方式，溫度為60-70℃；

(vii)煅燒的溫度為550-650℃，煅燒時間為2-6h，升溫速度為3～5℃/min。

3.根據權利要求1所述的鉍金屬負載氮化鎢光催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，包括以下條件中的任一項或多項：

(i)NaOH與Bi(NO₃)₃的質量之比為2-3:9-10；

(ii)高溫水熱的條件為160-200℃下反應12-24h；

(iii)空氣氛圍中煅燒采用以下步驟：以0.8-1.2℃/min的升溫速率升溫至150-250℃，保溫20-40min，然后以1.8-2.2℃/min的升溫速率升溫至350-450℃，保溫20-40min，然后以2.8-3.2℃/min的升溫速率升溫至650-750℃，保溫2-4h，然后自然降溫。

4.根據權利要求1所述的鉍金屬負載氮化鎢光催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，包括以下條件中的任一項或多項：

(i)氮化鎢納米片和花狀BiO前驅體的質量比為0.8-1.2:1；

(ii)水熱反應的溫度為80-120℃，時間為6-24h；

(iii)氨氣氛圍中煅燒的條件為：煅燒溫度為550-650℃，煅燒時間為2-4h。

5.如權利要求1～4任一所述的制備方法獲得的鉍金屬負載氮化鎢光催化劑。

6.如權利要求5所述的鉍金屬負載氮化鎢光催化劑，其特征在于，該光催化劑中，鉍金屬以納米顆粒的形式生長在二維結構的氮化鎢納米片的表面，形成納米片層結構，所述的納米片層結構含有4～5層的納米片層。

7.如權利要求5或6所述的鉍金屬負載氮化鎢光催化劑的應用，其特征在于，將其應用于光催化水分解制氫。

8.如權利要求7所述的鉍金屬負載氮化鎢光催化劑的應用，其特征在于，該光催化劑催化水分解制氫的吸光范圍為λ700nm。