一种氮化碳/(040)晶面钒酸铋异质结及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种氮化碳/(040)晶面钒酸铋异质结及其制备方法和应用，该方法先通过水热法合成(040)晶面BiVO4粉体，并通过煅烧法获得g‑C3N4粉体，再将制备好的(040)晶面BiVO4粉体溶于超声均匀的g‑C3N4水溶液中，经搅拌得前驱液，前驱液在常温下进行超声反应，制得g‑C3N4/(040)晶面BiVO4异质结光催化剂，复合后g‑C3N4与(040)晶面BiVO4两相共存，且两相共同生长，并保持各自的生长趋势，g‑C3N4和(040)晶面BiVO4之间形成了异质结且相互间能级匹配，有利于光生电子和空穴的分离，使(040)晶面BiVO4光响应范围变大，光生载流子的分离率提高，从而提高(040)晶面BiVO4在可见光下的光催化性能。

Carbon nitride / (040) crystal surface bismuth vanadate heterojunction and preparation method and application thereof

\u672c\u53d1\u660e\u516c\u5f00\u4e86\u4e00\u79cd\u6c2e\u5316\u78b3/(040)\u6676\u9762\u9492\u9178\u94cb\u5f02\u8d28\u7ed3\u53ca\u5176\u5236\u5907\u65b9\u6cd5\u548c\u5e94\u7528\uff0c\u8be5\u65b9\u6cd5\u5148\u901a\u8fc7\u6c34\u70ed\u6cd5\u5408\u6210(040)\u6676\u9762BiVO4\u7c89\u4f53\uff0c\u5e76\u901a\u8fc7\u7145\u70e7\u6cd5\u83b7\u5f97g\u2011C3N4\u7c89\u4f53\uff0c\u518d\u5c06\u5236\u5907\u597d\u7684(040)\u6676\u9762BiVO4\u7c89\u4f53\u6eb6\u4e8e\u8d85\u58f0\u5747\u5300\u7684g\u2011C3N4\u6c34\u6eb6\u6db2\u4e2d\uff0c\u7ecf\u6405\u62cc\u5f97\u524d\u9a71\u6db2\uff0c\u524d\u9a71\u6db2\u5728\u5e38\u6e29\u4e0b\u8fdb\u884c\u8d85\u58f0\u53cd\u5e94\uff0c\u5236\u5f97g\u2011C3N4/(040)\u6676\u9762BiVO4\u5f02\u8d28\u7ed3\u5149\u50ac\u5316\u5242\uff0c\u590d\u5408\u540eg\u2011C3N4\u4e0e(040)\u6676\u9762BiVO4\u4e24\u76f8\u5171\u5b58\uff0c\u4e14\u4e24\u76f8\u5171\u540c\u751f\u957f\uff0c\u5e76\u4fdd\u6301\u5404\u81ea\u7684\u751f\u957f\u8d8b\u52bf\uff0cg\u2011C3N4\u548c(040)\u6676\u9762BiVO4\u4e4b\u95f4\u5f62\u6210\u4e86\u5f02\u8d28\u7ed3\u4e14\u76f8\u4e92\u95f4\u80fd\u7ea7\u5339\u914d\uff0c\u6709\u5229\u4e8e\u5149\u751f\u7535\u5b50\u548c\u7a7a\u7a74\u7684\u5206\u79bb\uff0c\u4f7f(040)\u6676\u9762BiVO4\u5149\u54cd\u5e94\u8303\u56f4\u53d8\u5927\uff0c\u5149\u751f\u8f7d\u6d41\u5b50\u7684\u5206\u79bb\u7387\u63d0\u9ad8\uff0c\u4ece\u800c\u63d0\u9ad8(040)\u6676\u9762BiVO4\u5728\u53ef\u89c1\u5149\u4e0b Photocatalytic activity.

【技术实现步骤摘要】
一种氮化碳/(040)晶面钒酸铋异质结及其制备方法和应用
本专利技术属于功能材料领域，涉及一种g-C3N4/(040)晶面BiVO4异质结及其制备方法和应用。
技术介绍
BiVO4主要有三种晶体结构，分别为四方白钨矿结构、单斜白钨矿结构和四方锆石结构。四方相主要在紫外光区有吸收带，而单斜相的BiVO4除了紫外光区吸收带外，在可见光区也有明显的吸收带。单斜相的BiVO4紫外光区的吸收主要是借助于电子从O2p轨道跃迁到V3d轨道而形成的，而单斜相BiVO4可见光区的吸收带则主要是由电子从Bi6s轨道或者Bi6s和O2p的杂化轨道跃迁到V3d轨道而产生的。单斜相钒酸铋禁带宽度约为2.4eV，非常接近于太阳光谱中心，其吸收阈值可延长至5203nm左右。单斜相BiVO4属于12/a型空间群，其具体晶胞参数是：a＝5.195，b＝11.701，c＝5.092，α＝90.0°，β＝90.38°，γ＝90.0°。单斜相BiVO4中每个V原子和4个O原子之间成键组成V-O，V-O四面体之间相互不接触，每个Bi原子与6个原子之间成键组成Bi-O八面体，该配位多面体可以被视为由两个相同尺寸的四面体相互贯穿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化碳/(040)晶面钒酸铋异质结的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将Bi(NO3)3·5H2O溶于稀HNO3中，搅拌至澄清，然后加入NH4VO3，搅拌50～80min，形成前驱液A；其中Bi(NO3)3·5H2O与NH4VO3的摩尔比为1:1；步骤2，将前驱液A在70～90℃下水热反应13～16h，制得(040)晶面BiVO4沉淀，将该沉淀洗涤、干燥，得到(040)晶面BiVO4粉体；步骤3，将CO(NH2)2从室温升到530～580℃，煅烧2～4h，制得g‑C3N4粉体；步骤4，在搅拌条件下，将制得的g‑C3N4粉体溶于去离子水中，搅拌、超声至混合均匀，得到g‑C3N4溶液...

【技术特征摘要】
1.一种氮化碳/(040)晶面钒酸铋异质结的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将Bi(NO3)3·5H2O溶于稀HNO3中，搅拌至澄清，然后加入NH4VO3，搅拌50～80min，形成前驱液A；其中Bi(NO3)3·5H2O与NH4VO3的摩尔比为1:1；步骤2，将前驱液A在70～90℃下水热反应13～16h，制得(040)晶面BiVO4沉淀，将该沉淀洗涤、干燥，得到(040)晶面BiVO4粉体；步骤3，将CO(NH2)2从室温升到530～580℃，煅烧2～4h，制得g-C3N4粉体；步骤4，在搅拌条件下，将制得的g-C3N4粉体溶于去离子水中，搅拌、超声至混合均匀，得到g-C3N4溶液；步骤5，在搅拌条件下，将制备好的(040)晶面BiVO4粉体加入g-C3N4溶液中，搅拌均匀，得到前驱液B，其中加入的(040)晶面BiVO4粉体与g-C3N4溶液中g-C3N4的质量比为(2～8):(8～2)；步骤6，将前驱液B在室温下进行超声反应，将反应生成的沉淀洗涤、干燥后即得到氮化碳/(040)晶面钒酸铋异质结。2.根据权利要求1所述的氮化碳/(040)晶面钒酸铋异质结的制备方法，其特征在于，所述步骤1中前驱液A中Bi3+的浓度为0.1～0.3mol/L，稀HNO3的浓度为1～3mol/L。3.根据权利要求1所述的氮化碳/(040)晶面钒酸铋异质结的制备方法，其特征在于，所述步骤2和步骤6中的干燥是在60～80℃恒温干燥8～10h。4.根据权利要求1所述的氮化碳/(...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈国强，王颖，赵程程，任慧君，夏傲，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61