The invention relates to a preparation method of zinc doped bismuth vanadate micron spherical visible-light photocatalyst, belonging to the technical field of inorganic materials. The main characteristics of this photocatalyst are that a novel zinc-doped bismuth vanadate micro-spherical visible-light photocatalyst is prepared by adjusting the solution pH value, zinc doping amount and reaction temperature. Zinc is successfully doped into bismuth vanadate lattice to effectively improve its photocatalytic activity. The prepared zinc-doped bismuth vanadate photocatalyst was used for photocatalytic degradation of Rhodamine B solution (concentration 5 mg/L). The degradation rate of Rhodamine B photocatalyst was 97% after irradiation by simulated solar light (xenon lamp source) for 90 minutes, which was significantly higher than that of bismuth vanadate photocatalyst Rhodamine B. This was because zinc doping changed the crystal structure of bismuth vanadate, making it change from monoclinic crystal to monoclinic and tetragonal mixed crystal. The band gap of seed crystal is interlaced, which restrains the combination of photogenerated electrons and holes, and improves the photocatalytic activity of bismuth vanadate. Under the same conditions, the degradation rate of Rhodamine B solution can reach 89% using the zinc-doped bismuth vanadate micro-spherical visible photocatalyst recovered three times later. The prepared zinc-doped bismuth vanadate micro-spherical visible photocatalyst has high stability. \u3002
【技术实现步骤摘要】
一种锌掺杂钒酸铋球状可见光催化剂的制备方法
本专利技术涉及一种锌掺杂钒酸铋微米球状可见光催化剂的制备方法,属于无机光催化材料
技术介绍
随着工业的快速发展,纺织和化工等行业产生大量有机废水,生态环境不断受到破坏,水污染问题不断加剧,对人们的生活及身体健康带来较大的影响。基于绿水青山就是金山银山的生态理念,水处理问题刻不容缓。然而传统的污水处理工艺在处理有机废水等方面也有着诸多的限制,半导体光催化材料在这些方面有着广阔的应用前景。光催化剂如TiO2的带隙能较大,在可见光下的响应低而制约了其在工业实际中的应用进程,提高催化剂对可见光的吸收性以增大光的利用率就十分必要。单斜白钨型BiVO4具有较窄的带隙能(2.4eV),对紫外光和可见光都能产生响应,但是纯BiVO4的光生电子-空穴对迁移分离困难、表面吸附性能差,导致其光催化活性不强。离子掺杂是一种提高光催化剂性能的有效改性方法,将金属离子或者非金属离子引入半导体晶格中,从而在半导体内部引入新的电荷,形成缺陷或者改变晶体的类型,从而提高半导体材料的导电性,降低光生电子和空穴的复合几率。已有研究表明,光催化材料的光催化效果与材料本身的形貌、晶型结构和尺寸有很大关系。关于钒酸铋掺杂改性的研究,中国专利CN103433023A(对比文件1),公开了一种Gd掺杂钒酸铋可见光催化剂及其制备方法和应用,该方法主要存在以下不足:①反应条件复杂、苛刻,需要使用微波水热合成仪及特制的微波水热反应釜,高压下(压力达到1.3MPa)下反应,同时需要分别在100℃、150℃和180℃下控制不同的反应时间,工艺难于操作和实现;最 ...
【技术保护点】
1.一种锌掺杂钒酸铋球状可见光催化剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:称取3mmol Bi(NO3)3·5H2O溶于15mL浓度为2mol/L的硝酸溶液中,得到溶液A,将3mmol NH4VO3溶于15mL浓度为2mol/L的NaOH溶液中,得到溶液B;缓慢将溶液A加入到溶液B中得到混合溶液C;称取与钒酸铋的质量比为1%~5%的Zn(NO3)2·6H2O加入到混合溶液C中,超声溶解,继续搅拌30min后,用2mol/L的NaOH溶液调节混合溶液的pH为8~10,磁力搅拌1h后,置于160~200℃反应釜反应12h;室温冷却,抽滤,用蒸馏水和无水乙醇洗涤净,然后在80℃下干燥12h,即得锌掺杂钒酸铋可见光催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种锌掺杂钒酸铋球状可见光催化剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:称取3mmolBi(NO3)3·5H2O溶于15mL浓度为2mol/L的硝酸溶液中,得到溶液A,将3mmolNH4VO3溶于15mL浓度为2mol/L的NaOH溶液中,得到溶液B;缓慢将溶液A加入到溶液B中得到混合溶液C;称取与钒酸铋的质量比为1%~5%的Zn(NO3)2·6H2O加入到混合溶液C中,超声溶解,继续搅拌30min后,用2mol/L的NaOH溶液调节混合溶液的pH为8~10,磁力搅拌1h后,置于160~200℃反应釜反应12h;室温冷却,抽滤,用蒸馏水和无水乙醇洗涤净,然后在80℃下干燥12h,即得锌掺杂钒酸铋可见光催化剂。2.根据权利要求1所述的锌掺杂钒酸铋微米球状可见光催化剂的制备方法,其特征在于采用一步水热法即可...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘成伦,卢明阳,徐龙君,
申请(专利权)人:重庆大学,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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