一种磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料及其制备方法与应用，本发明专利技术先通过电纺磷掺杂钒酸铈溶胶得到纺丝，再高温下保温80‑260min，最终得到磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料，本发明专利技术的磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料钒酸铈由部分四方相转变为单斜相，构成同质异相结构，有效的实现光生电子‑空穴对的分离转移，磷掺杂生成的杂质能级形成的电子俘获中心有效的限制了光生电子‑空穴对的复合，提高了光催化的效率，对罗丹明B等具有很好的催化降解效果。制备方法以及工艺设备简单，易操作，样品分布均匀且连续性好。制备过程无废水废气排放，对环境友好具有规模化生产的潜力。

A phosphor doped cerium vanadate photocatalyst and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料及其制备方法与应用，属于无机光催化材料

技术介绍
随着工业经济的快速发展，人们生活水平得到提高，随之而来的水污染和能源短缺已成为一个日益严重的全球性问题。自1972年首次发现TiO2具有光催化活性以来，光催化技术的研究一直是材料领域的热点方向。半导体光催化技术由于其反应条件温和、节能高效、无二次污染等优点，被认为是解决能源短缺和水污染问题的有效途径，越来越受到广泛关注。半导体光催化技术是利用半导体材料在光照激发下产生强还原和氧化能力的光生电子-空穴对，电子可以与水中的溶解氧反应生成超氧自由基，空穴可以与水反应生成羟基自由基。这些活性自由基可以攻击污染物，进行氧化还原反应，从而除去污染物。研究最广的半导体光催化材料为TiO2和ZnO，由于禁带宽度较宽，只能在约占4％太阳光的紫外光照射下进行催化，而对约占43％的可见光没有响应，对太阳光的利用率偏低。为了有效地利用太阳光，必须开发能够吸收可见光的光催化剂材料。>作为可见光吸收的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料，所述的光催化材料通过电纺磷掺杂钒酸铈溶胶得到，为表面相对光滑的连续中空管状纳米带结构，直径为100-150nm，其中钒酸铈为四方相和单斜晶相并存的同质异相二相钒酸铈。/n

【技术特征摘要】
1.一种磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料，所述的光催化材料通过电纺磷掺杂钒酸铈溶胶得到，为表面相对光滑的连续中空管状纳米带结构，直径为100-150nm，其中钒酸铈为四方相和单斜晶相并存的同质异相二相钒酸铈。


2.一种磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料的制备方法，包括步骤如下：
(1)将偏钒酸铵和六水合硝酸铈溶于去离子水中，然后加入柠檬酸，调整混合体系的pH值为1.0-4.0，搅拌20-30min，加入磷源搅拌10-30min，得到磷掺杂的钒酸铈溶液；
(2)将步骤(1)制得的磷掺杂钒酸铈溶液加入到溶有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的无水乙醇溶液中，搅拌至溶液混合均匀，得到磷掺杂钒酸铈溶胶；
(3)将步骤(2)制得的磷掺杂钒酸铈溶胶在室温条件下进行静电纺丝，得到前驱体纤维；
(4)将步骤(3)制得的前驱体纤维干燥后在400-700℃保温60-240min，制得磷掺杂相转变钒酸铈光催化材料。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，六水合硝酸铈、偏钒酸铵与磷源的摩尔比为1:(0.92-0.98):(0.08-0.02)。


4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，磷源为磷酸铵，磷酸氢二铵或磷酸二氢铵，采用硝酸、盐酸或乙酸进行调整混合体系的pH值，所述pH值为2.0-3.0。


5.根据权利要求2所述的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢启芳，丁伟宸，黄桂香，郭恩言，魏明志，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37