[發明專利]一種新型RGO/BiVO4

在審

• 申請號: 202010698427.9
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111781261A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 顏梅;魏全勇;張晶;李成芳;王文壽;孫榮環;趙政
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 趙鳳

本發明公開了一種新型RGO/BiVO₄?Pt光電材料的合成。借助光電反應體系，以RGO/BiVO₄?Pt為光電信號增強模塊，實現對溶液中MO的快速檢測并且可以對其進行高效的降解，通過對溶液中MO的檢測并將結果與成熟的實驗室液相色譜法相比較，發現本檢測方法樣品前處理簡單，耗時少，檢測結果準確可靠,該體系能夠通過優異的電子空穴分離進行氧化還原反應來降解染料，未來可用于廢液中MO等染料的檢測與快速降解。

技術領域

本發明涉及光電檢測技術領域，更具體地說是一種新型RGO/BiVO₄-Pt光電材料的合成。

背景技術

在光的照射下，光被金屬或半導體電極材料吸收，或被電極附近溶液中的反應劑吸收，造成能量積累或促使電極反應發生，體現為光能與電能和化學能的轉換，例如光電子發射；光電化學電池的光電轉化；電化學發光等。光電合成的發展面甚廣，生命的起源有可能是由天然的光電合成而產生的。利用光電化學原理可以富集稀有金屬和貴金屬，又可以記錄和保存信息，還可用簡單的方法隨時消去信息，都是發展科學技術所必需的手段。有效凈化工業廢水是解決水資源日益減少問題的迫切需要。近年來，半導體光催化技術作為一種環境友好的、可持續的廢水處理技術在廢水處理領域顯示出巨大的發展潛力。

在納米尺度上復合物理化學性能差別迥異的成分，實現材料的多功能化是納米合成的一個熱點領域。納米復合材料體系中各組分之間可以產生強相互耦合作用，不僅可以增強材料各自的本征特性，而且還可能表現出許多新奇的物化特性，從而突破單一組分材料性能的局限，在新型功能材料研發、能源轉化和儲存、環境保護與污染處理、生物醫藥等領域具有廣泛應用。隨著合成技術和表征手段的快速發展，人們已可以在原子和分子層次上控制納米復合材料的合成，觀察復合材料不同成分的界面結構，揭示復合材料不同組分間的耦合原理，并調控復合材料的物化性能。

甲基橙是分析化學中常用的一種指示劑。甲基橙也是一種偶氮染料，可用于印染紡織品。甲基橙等染料廢水的排放顏色會造成視覺污染，同時，顏色深了，陽光就不能有效照射進入水體，影響水動植物的生長。染料都是有機物，在環境中自然分解后，就會消耗大量的氧氣，這個叫做耗氧量。耗氧量高了，水體缺氧就會發臭，水生生物就不能在健康的環境中生長，就會死掉。水體就會成為死水一潭。

發明內容

本發明提供了通過一種新型RGO/BiVO₄-Pt光電材料的合成，該方法可以在絕大多數實驗室中輕易實現而不需要復雜繁瑣的大型設備支持。具體制備方案如下：

（1）合成RGO包覆的FTO：對于還原氧化石墨烯（RGO）的電沉積，使用含有0.5-1.0 mg/mL氧化石墨烯的分散體，通過電化學工作站使用三電極進行: 摻氟氧化錫鍍膜玻璃基底（FTO, ~7Ω, ~3 cm²）作為工作電極，Ag/AgCl（3-5 M KCl）作為參考電極，鉑絲電極用作對電極。掃描范圍為-1.3至0.6 V，速率為0.1 V/s。氧化石墨烯片與ITO電極直接接觸，當氧化石墨烯片接受電子進行電化學還原時，不溶性石墨烯片直接附著在電極表面。掃描20-40次后，用去離子水沖洗工作電極；

（2）合成BiOI納米片：采用傳統的三電極體系電化學沉積法制備了BiOI納米片。在溶解Bi(NO₃)₃?5H₂O制備Bi(NO₃)₃溶液之前，在30-70 mL H₂O中配制0.3-0.5 M KI溶液，加入HNO₃調節pH至1-2，將該溶液混合0.1-0.3 M對苯醌，再加入10-30 mL乙醇，劇烈攪拌0.5-1.5 h，在室溫下以恒電位差-0.1 V沉積100-300 s來完成陰極沉積；