[發(fā)明專利]一種多層級(jí)花狀La摻雜BiVO4

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110471203.9
• 申請(qǐng)日: 2021-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN113181901A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳永俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州繪瑕新型材料有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/31
• 分類號(hào): B01J23/31;B01J35/00;B01J35/02;C02F1/30;C02F101/30
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及光催化技術(shù)領(lǐng)域，一種多層級(jí)花狀La摻雜BiVO₄?Bi₂MoO₆異質(zhì)結(jié)光催化劑，La摻雜使BiVO₄光吸收邊產(chǎn)生稍許紅移，減少了BiVO₄的禁帶寬度，提高了對(duì)可見光的吸收，同時(shí)La摻雜也能作為電子的有效受體，捕獲光生電子，抑制光生電子?空穴復(fù)合，提高BiVO₄的光催化活性與性能，水熱合成了多層級(jí)花狀La摻雜BiVO₄與納米花狀Bi₂MoO₆，具有非常高的比表面積，提高了對(duì)光能的利用率，增強(qiáng)了可見光能的吸收，由于Bi₂MoO₆的價(jià)帶、導(dǎo)帶都高于BiVO₄，能帶結(jié)構(gòu)的差異形成異質(zhì)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了光生載流子的分離，抑制了光生電子?空穴的復(fù)合，同時(shí)復(fù)合光催化劑也降低了禁帶寬度，產(chǎn)生的空穴與活性自由基進(jìn)攻有機(jī)大分子，降解成無(wú)毒小分子或水與二氧化碳。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光催化技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種多層級(jí)花狀La摻雜BiVO₄-Bi₂MoO₆異質(zhì)結(jié)光催化劑的制法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，人類的足跡幾乎踏遍世界的每一個(gè)角落，也幾乎在每一處都留下了人類文明的印記，而人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染也不可避免的對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的侵蝕也越來(lái)越嚴(yán)重，其中，水污染是最具代表性也是危害最嚴(yán)重的污染之一，水污染主要分為有機(jī)重金屬水污染與有機(jī)物水污染，主要來(lái)源為工業(yè)廢水以及人類日常生活排放的廢水，其中有機(jī)物水污染主要有抗生素、甲基橙、羅丹明B染料等，由于有機(jī)物的多樣性，通常難以簡(jiǎn)單的通過(guò)吸附等方式除去，因此有機(jī)廢水通常通過(guò)降解的方式來(lái)解決。

光催化降解就是一種非常有效的光催化降解水體中有機(jī)污染物的方法，目前主要的光催化劑有ZnO、TiO₂、石墨相氮化碳以及BiVO₄等，這些材料利用光輻射，在反應(yīng)體系中產(chǎn)生活性極強(qiáng)的自由基與空穴，再通過(guò)活性的自由基進(jìn)攻有機(jī)污染物，使其降解為無(wú)毒的有機(jī)小分子或者礦化成二氧化碳和水，其中BiVO₄由于其較窄的禁帶寬度，在可見光區(qū)域具有非常好的光響應(yīng)，在光催化降解有機(jī)污染物方面具有非常好的活性，但是由于光生電子-空穴復(fù)合嚴(yán)重，影響了其光催化性能，因此通過(guò)構(gòu)建異質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)降低復(fù)合率是一種很有效的方式。

(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種多層級(jí)花狀La摻雜BiVO₄-Bi₂MoO₆異質(zhì)結(jié)光催化劑的制法及應(yīng)用，解決了BiVO₄光生電子-空穴復(fù)合嚴(yán)重，光催化降解性能較低的問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種多層級(jí)花狀La摻雜BiVO₄-Bi₂MoO₆異質(zhì)結(jié)光催化劑制備方法包括以下步驟：

(1)將Bo(NO₃)₃溶解在冰醋酸中，滴加與NaVO₃的水溶液，攪拌均勻后再加入十二烷基磺酸鈉與La(NO₃)₃，再加入NaOH調(diào)節(jié)pH至8-10，于水浴反應(yīng)釜中，進(jìn)行水熱反應(yīng)，過(guò)濾洗滌、真空干燥，得到多層級(jí)花狀La摻雜BiVO₄；

(2)將MoO₃、Bi(NO₃)₃與多層級(jí)花狀La摻雜BiVO₄溶于去離子水中，再轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯內(nèi)膽中，于不銹鋼高壓釜中，進(jìn)行水熱反應(yīng)，冷卻沉淀、過(guò)濾洗滌、真空干燥，得到多層級(jí)花狀La摻雜BiVO₄-Bi₂MoO₆異質(zhì)結(jié)光催化劑。