本发明专利技术涉及一种GO‑QDs/BiVO4光催化剂及其制备方法，属于水污染控制技术领域。本发明专利技术所述制备方法包括如下步骤：①将端氨基聚醚加入到BiVO4的乙醇溶液中，在70‑90℃下冷凝回流3‑5h，洗涤，干燥；②将步骤①所得产品溶于水中，再加入氧化石墨烯的悬浮液，160‑180℃水热10‑12h，分离，洗涤，干燥，得到GO‑QDs/BiVO4光催化剂。本发明专利技术通过将氧化石墨烯量子点担载在BiVO4的表面上，对BiVO4进行改性，有助于提高其光生电子和空穴的分离效率，同时促进表面反应，进而提高其光催化降解污染物的性能。
【技术实现步骤摘要】
一种GO-QDs/BiVO4光催化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种GO-QDs/BiVO4光催化剂及其制备方法，属于水污染控制
技术介绍
工业废水中含有很多对人体有害的物质，例如：多氯联苯、有机磷农药、醛酮以及染料等物质。传统的水处理方法包括吸附法、混凝法以及活性污泥等，但针对低浓度可溶性物质或者有毒有害物质的处理成本高、效率低。光催化技术氧化能力强，能降解大部分难降解的污染物，同时，其还具有操作条件温和，成本低，安全无毒等优点，适合处理这类工业废水，但是，现有光催化技术存在光催化效率低的问题。
技术实现思路
本专利技术通过将氧化石墨烯量子点担载在BiVO4的表面上，对BiVO4进行改性，有助于提高其光生电子和空穴的分离效率，同时促进表面反应，进而提高其光催化降解污染物的性能。本专利技术提供了一种GO-QDs/BiVO4光催化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：①将端氨基聚醚加入到BiVO4的乙醇溶液中，所述BiVO4与端氨基聚醚的重量比为0.5-1：1，在70-90℃下冷凝回流3-5h，洗涤，干燥；②将步骤①所得产品溶于水中，再加入氧化石墨烯的悬浮液，所述步骤①所得产品与氧化石墨烯的重量比为20-100：1，160-180℃水热10-12h，分离，洗涤，干燥，得到GO-QDs/BiVO4光催化剂。本专利技术优选为所述BiVO4乙醇溶液的浓度为5-10g/L。本专利技术优选为所述步骤①所得产品溶于水后的浓度为5-10g/L。本专利技术优选为所述制备方法包括BiVO4的制备；所述BiVO4的制备包括如下步骤：①将Bi(NO3)3·5H2O溶于乙二醇中，得到溶液A；②将NH4NO3溶于水中，得到溶液B；③将溶液B加入到溶液A中，所述Bi(NO3)3·5H2O与NH4NO3的摩尔比为1：1，160-180℃水热10-12h，分离，洗涤，干燥，得到BiVO4。本专利技术优选为所述溶液A的浓度为0.02-0.06mol/L。本专利技术优选为所述溶液B的浓度为0.01-0.02mol/L。本专利技术优选为所述制备方法包括氧化石墨烯的制备；所述氧化石墨烯的制备为：先将石墨粉、NaNO3加入到质量分数为98％的浓硫酸中，再加入KMnO4颗粒，超声，滴加第一份水，然后加入第二份水，最后加入H2O2，所述石墨粉、NaNO3、质量分数为98％的浓硫酸、KMnO4颗粒、第一份水、第二份水、H2O2的重量比为1：0.5：42：3：46：140：15，将得到的悬浮液采用质量分数为5-10％的盐酸浸泡过夜，分离，干燥，得到氧化石墨烯。本专利技术优选为所述KMnO4颗粒的粒度为100-200目。本专利技术另一目的为提供一种上述方法制备的GO-QDs/BiVO4光催化剂。本专利技术有益效果为：在可见光照射下，GO-QDs/BiVO4在120min内对于RhB的去除率比GO-QDs和BiVO4都高；其中：3％GO-QDs/BiVO4光催化效果最好，对RhB的去除率达到86.6％，光催化速率常数为0.01611min-1，是EG-4(0.00234min-1)的6.88倍，是ATPES修饰过的BiVO4(0.00826min-1)的1.95倍。附图说明本专利技术附图10幅，图1为实施例1-4制备的BiVO4的XRD图。图2为实施例1-4制备的BiVO4的DRS图；其中：图2(a)为实施例1-4制备的BiVO4的紫外可见漫反射谱图，图2(b)为实施例1-4制备的BiVO4的(ahv)2-hv曲线。图3为实施例1-4制备的BiVO4的SEM图；其中：图3(a)为EG-1的SEM图，图3(b)为EG-2的SEM图，图3(c)为EG-3的SEM图，图3(d)为EG-4的SEM图。图4为实施例1-4制备的BiVO4的光催化活性分析图；其中：图4(a)为实施例1-4制备的BiVO4的RhB浓度Ct/C0相对于时间的可见光催化降解RhB曲线，图4(b)为实施例1-4制备的BiVO4的RhB浓度ln(C0/Ct)相对于时间的可见光催化降解RhB的动力学曲线。图5为实施例5-9制备的GO-QDs/BiVO4光催化剂、EG-4、ATPES修饰过的BiVO4的XRD图。图6为实施例7制备的GO-QDs/BiVO4光催化剂、EG-4、ATPES修饰过的BiVO4的傅里叶红外谱图。图7为实施例7制备的GO-QDs/BiVO4光催化剂、EG-4、ATPES修饰过的BiVO4的DRS图；其中：图7(a)为实施例7制备的GO-QDs/BiVO4、EG-4、ATPES修饰过的BiVO4的紫外可见漫反射谱图，图7(b)为实施例7制备的GO-QDs/BiVO4、EG-4、ATPES修饰过的BiVO4的(ahv)2-hv曲线。图8为实施例7制备的GO-QDs/BiVO4光催化剂的SEM图；其中：图8(a)为ATPES修饰过的BiVO4的SEM图，图8(b)为实施例7制备的GO-QDs/BiVO4的SEM图。图9为实施例7制备的GO-QDs/BiVO4光催化剂、EG-4、ATPES修饰过的BiVO4的光致发光谱图。图10为实施例5-9制备的GO-QDs/BiVO4光催化剂、EG-4、ATPES修饰过的BiVO4的光催化活性分析图；其中：图10(a)为实施例5-9制备的GO-QDs/BiVO4、EG-4、ATPES修饰过的BiVO4的RhB浓度Ct/C0相对于时间的可见光催化降解RhB曲线，图10(b)为实施例7制备的GO-QDs/BiVO4、EG-4、ATPES修饰过的BiVO4的RhB浓度ln(C0/Ct)相对于时间的可见光催化降解RhB的动力学曲线。具体实施方式下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。实施例1一种BiVO4的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：①将Bi(NO3)3·5H2O溶于乙二醇中，得到溶液A，所述溶液A的浓度为0.06mol/L；②将NH4NO3溶于高纯水中，得到溶液B，所述溶液B的浓度为0.01mol/L；③将溶液B滴加到溶液A中，所述溶液A与溶液B的体积比为1：6，室温搅拌1h，180℃水热12h，离心，采用去离子水和乙醇洗涤，80℃干燥12h，得到BiVO4(EG-1)。实施例2一种BiVO4的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：①将Bi(NO3)3·5H2O溶于乙二醇中，得到溶液A，所述溶液A的浓度为0.05mol/L；②将NH4NO3溶于高纯水中，得到溶液B，所述溶液B的浓度为0.125mol/L；③将溶液B滴加到溶液A中，所述溶液A与溶液B的体积比为1：4，室温搅拌1h，180℃水热12h，离心，采用去离子水和乙醇洗涤，80℃干燥12h，得到BiVO4(EG-2)。实施例3一种BiVO4的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：①将Bi(NO3)3·5H2O溶于乙二醇中，得到溶液A，所述溶液A的浓度为0.03mol/L；②将NH4NO3溶于高纯水中，得到溶液B，所述溶液B的浓度为0.15mol/L；③将溶液B滴加到溶液A中，所述溶液A与溶液B的体积比为1：2，室温搅拌1h，180℃水热12h，离心，采用去离子水和乙醇洗涤，80℃干燥12h，得到BiVO4(EG-3)。实施例4一种BiVO4的制备方法，所述制备方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种GO‑QDs/BiVO4光催化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：①将端氨基聚醚加入到BiVO4的乙醇溶液中，所述BiVO4与端氨基聚醚的重量比为0.5‑1：1，在70‑90℃下冷凝回流3‑5h，洗涤，干燥；②将步骤①所得产品溶于水中，再加入氧化石墨烯的悬浮液，所述步骤①所得产品与氧化石墨烯的重量比为20‑100：1，160‑180℃水热10‑12h，分离，洗涤，干燥，得到GO‑QDs/BiVO4光催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种GO-QDs/BiVO4光催化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：①将端氨基聚醚加入到BiVO4的乙醇溶液中，所述BiVO4与端氨基聚醚的重量比为0.5-1：1，在70-90℃下冷凝回流3-5h，洗涤，干燥；②将步骤①所得产品溶于水中，再加入氧化石墨烯的悬浮液，所述步骤①所得产品与氧化石墨烯的重量比为20-100：1，160-180℃水热10-12h，分离，洗涤，干燥，得到GO-QDs/BiVO4光催化剂。2.根据权利要求1所述GO-QDs/BiVO4光催化剂的制备方法，其特征在于：所述BiVO4乙醇溶液的浓度为5-10g/L。3.根据权利要求2所述GO-QDs/BiVO4光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤①所得产品溶于水后的浓度为5-10g/L。4.根据权利要求3所述GO-QDs/BiVO4光催化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括BiVO4的制备；所述BiVO4的制备包括如下步骤：①将Bi(NO3)3·5H2O溶于乙二醇中，得到溶液A；②将NH4NO3溶于水中，得到溶液B；③将溶液B加入到溶液A中，所述Bi(NO3)3·5H2O与NH4NO3的摩尔比为1：1，160-...
【专利技术属性】
技术研发人员：张秀芳，张伟强，李佳怡，李璐洁，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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