氟、氮共掺杂磷酸铋-氧化亚铜光催化材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氟、氮共掺杂磷酸铋-氧化亚铜光催化材料，由氟、氮共掺杂磷酸铋和氧化亚铜组成，其中氟、氮共掺杂磷酸铋和氧化亚铜的摩尔比为1：0.2～1。本发明专利技术还公开了其制备方法：将氟、氮共掺杂磷酸铋粉体分散于二水氯化铜中，然后滴加聚乙烯吡咯烷酮和氢氧化钠溶液后在加入L-抗坏血酸溶液移至水热反应釜进行微波水热处理，自然冷却至室温，将得到的产物离心分离，洗涤，干燥，得到。本发明专利技术通过非金属氟和氮离子共掺杂有效提高了磷酸铋半导体界面处电子的捕获能力，增强电子空穴的迁移效率；增加磷酸铋半导体中氧空位浓度，进而提高磷酸铋光催化的光催化活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无机环保光催化材料
，具体涉及一种氟、氮共掺杂磷酸铋-氧化亚铜光催化材料，本专利技术还涉及上述光催化材料的制备方法。
技术介绍
具有高量子效率、能充分利用太阳能的高活性光催化材料的制备及应用，已成为材料学、化学、能源和环境科学领域广泛关注和研究的热点课题。光催化材料研究中的两个关键问题是提高光催化剂的活性与拓展光催化剂的吸收波长，因而所有的新型光催化体系的设计思路，均是针对这两个问题进行的，从这一目的出发，目前多数的新型光催化体系主要集中在复合金属氧化物以及基于此的硫、氮取代化合物。涉及磷酸盐光催化材料的报道很少，而磷酸盐有许多利于催化活性的特性，如磷酸盐结构稳定性好，在光催化反应体系中相对于金属氧化物其氧空位缺陷形成能较高，这就导致磷酸盐晶体中氧空位缺陷很少，即复合中心数量少，使电子与空穴容易分离，有利于形成光催化反应的进行。同时，绝大多数光催化材料都会发生空穴腐蚀(ZnO、CdS和MoS2)和电子腐蚀(GaPXu2O和GaN)，而磷酸根离子是高价态很难被化学还原，不易被光腐蚀，如果磷酸盐中的金属离子同样稳定，这种光催化剂在光照下便本文档来自技高网...

【技术保护点】
氟、氮共掺杂磷酸铋‑氧化亚铜光催化材料，其特征在于，由氟、氮共掺杂磷酸铋和氧化亚铜组成，其中氟、氮共掺杂磷酸铋和氧化亚铜的摩尔比为1：0.2～1。

【技术特征摘要】
1.氟、氮共掺杂磷酸铋-氧化亚铜光催化材料，其特征在于，由氟、氮共掺杂磷酸铋和氧化亚铜组成，其中氟、氮共掺杂磷酸秘和氧化亚铜的摩尔比为1:0.2?I。2.根据权利要求1所述的氟、氮共掺杂磷酸铋-氧化亚铜光催化材料，其特征在于，氟、氮共掺杂磷酸铋中铋离子、氟离子和氮离子的摩尔比为1:0.5?1:0.5?1，其中氟离子和氮离子的摩尔比为1:1。3.氟、氮共掺杂磷酸铋-氧化亚铜光催化材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤: 步骤1:将五水硝酸铋溶解于质量浓度为65%的硝酸溶液，得到溶液A ;将磷酸盐溶于水，得到溶液B ;将溶液A和溶液B混合均匀得到溶液C ;将氟化铵加入溶液C，得到溶液D ；将溶液D转移至水热反应釜，并置于微波反应器中利用微波加热至150?250°C微波水热处理I?3h，取出后自然冷却至室温，将得到的产物离心分离，去离子水洗涤3次，于80°C干燥12h，得到氟、氮共掺杂磷酸铋粉体； 步骤2:将步骤I得到的氟、氮共掺杂磷酸铋粉体分散于浓度为0.01?0.lmol/L的二水氯化铜溶液，得到悬浮液E ;将聚乙烯吡咯烷酮溶解于浓度为I...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军奇，刘辉，何选盟，朱振峰，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61