The invention relates to a synthesis method of metal ion doped vanadate nanocatalyst, which belongs to the technical field of photocatalyst preparation. Transition metal salts, ammonium metavanadate, oxalic acid dihydrate and hexamethylene tetramethylammonium were dissolved in distilled water in a certain proportion. The precursor was dissolved by ultrasonic wave to obtain the precursor. The precursor was transferred to a high-pressure reactor containing the substrate for hydrothermal reaction. After the reaction, the substrate loaded with the transition metal vanadate nanowires was washed and dried. Then the substrate loaded with the transition metal vanadate nanowires is immersed in the soluble metal salt solution at 10 The photocatalyst has good photocatalytic activity and can be used to decompose organic pollutants or photolysis water to produce hydrogen or remove organic compounds in the gas phase.
【技术实现步骤摘要】
一种金属离子掺杂钒酸盐纳米催化剂的合成方法
本专利技术涉及一种金属离子掺杂钒酸盐纳米催化剂的合成方法,属于纳米光催化剂材料制备
技术背景随着现代工业的不断发展,环境问题和能源危机是人类社会面临和急需解决的重大课题。太阳能是一种永不枯竭的自然能源,在资源日益减少的今天,太阳能的开发是替代传统能源的方法之一,而当前半导体太阳能催化技术则是很好的结合了能源和环境两大问题的一个关键点,因为通过将太阳能光子照射,光催化剂激发载流子迁移,使水转化为洁净的可以进行实际应用的氢能源,将非常有效的解决化石能源枯竭、气体温室、环境效应等带来的危机,而光催化降解利用空穴载流子的氧化作用可以很好的消除有毒有机污染物利用光催化降解环境污染物,提高能源的循环利用,具有在室温条件,将进一步成为解决环境污染问题的一条廉价可行的途径。钒酸盐是一类优良的功能材料,被广泛应用于荧光及激光材料领域。最新的研究表明,单斜晶相钒酸盐因其较窄的窄带宽度(2.3~2.4eV),在可见光区较高的光催化活性,而表现出良好的光催化领域的发展潜力。已报道的有钒酸铋、钒酸银、钒酸铟、钒酸铁、钒酸锌、钒酸锡、钒酸钨等均是高活性光催化剂。然而,由于钒酸盐光催化剂的光量子效率较低和光生电子-空穴对的复合几率较高,导致其光催化剂效率受限。因此,为了提高钒酸盐的光催化活性,需要将钒酸盐与金属离子掺杂。金属离子可以提供电子转移轨道,能增强光生载流子在界面的俘获;稀土离子半径较大,掺杂晶格后,易引起晶格畸变,使晶格内化学键发生扭曲,产生氧空位,作为光生空穴的俘获中心,增加了光生电子空穴的分离时间,促进其发生分离,从 ...
【技术保护点】
1.一种金属离子掺杂钒酸盐纳米催化剂的合成方法,其特征在于:所述制备方法是指将过渡金属盐、偏钒酸铵、二水合草酸、六次亚甲基四铵按一定比例溶于蒸馏水中,超声溶解得到前驱体,将前驱体移入含有基底的高压反应釜中进行水热反应,反应结束后将负载有过渡金属钒酸盐纳米线的基底洗净,干燥,之后将负载有过渡金属钒酸盐纳米线的基底在10‑100℃下浸泡在可溶性金属盐溶液中,取出、清洗、干燥,最后通过煅烧处理得到所述的一种金属离子掺杂钒酸盐纳米光催化剂,制备方法按以下步骤进行:a将过渡金属盐、偏钒酸铵、二水合草酸、六次亚甲基四铵加入到蒸馏水中,超声溶解得到前驱体,其中偏钒酸铵的浓度为0.2~1mol/L,偏钒酸铵和过渡金属盐的浓度比为1:6~1:20,二水合草酸和过渡金属盐的浓度比为1:3~1:10,六次亚甲基四铵和过渡金属盐的浓度比为1:3~1:6;b清洗基底,将清洗后的基底放入高压反应釜内衬中;c将经a步骤配制好的前驱体溶液转移至装有基底的高压反应釜内衬中后,在90~150℃反应40~120min,取出反应釜在室温自然冷却后,将反应后负载有过渡金属钒酸盐纳米线的基底取出,用蒸馏水冲洗,在烘箱中30~10 ...
【技术特征摘要】
1.一种金属离子掺杂钒酸盐纳米催化剂的合成方法,其特征在于:所述制备方法是指将过渡金属盐、偏钒酸铵、二水合草酸、六次亚甲基四铵按一定比例溶于蒸馏水中,超声溶解得到前驱体,将前驱体移入含有基底的高压反应釜中进行水热反应,反应结束后将负载有过渡金属钒酸盐纳米线的基底洗净,干燥,之后将负载有过渡金属钒酸盐纳米线的基底在10-100℃下浸泡在可溶性金属盐溶液中,取出、清洗、干燥,最后通过煅烧处理得到所述的一种金属离子掺杂钒酸盐纳米光催化剂,制备方法按以下步骤进行:a将过渡金属盐、偏钒酸铵、二水合草酸、六次亚甲基四铵加入到蒸馏水中,超声溶解得到前驱体,其中偏钒酸铵的浓度为0.2~1mol/L,偏钒酸铵和过渡金属盐的浓度比为1:6~1:20,二水合草酸和过渡金属盐的浓度比为1:3~1:10,六次亚甲基四铵和过渡金属盐的浓度比为1:3~1:6;b清洗基底,将清洗后的基底放入高压反应釜内衬中;c将经a步骤配制好的前驱体溶液转移至装有基底的高压反应釜内衬中后,在90~150℃反应40~120min,取出反应釜在室温自然冷却后,将反应后负载有过渡金属钒酸盐纳米线的基底取出,用蒸馏水冲洗...
【专利技术属性】
技术研发人员:方东,鲍瑞,易健宏,李秀娟,李才巨,游昕,
申请(专利权)人:昆明理工大学,
类型:发明
国别省市:云南,53
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