铋金属负载氮化钨光催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种铋金属负载氮化钨光催化剂及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：(1)将吡啶水溶液加入磷钨酸水溶液，加热搅拌后离心并干燥，然后在氨气中煅烧得到氮化钨纳米片；(2)在NaOH溶液中加入硝酸铋，水热，离心干燥收集粉末，在空气中煅烧得到花状BiO前驱体；(3)将氮化钨纳米片和花状BiO前驱体溶于水中，进行水热反应，离心并收集粉末，在氨气中煅烧，得到铋金属负载氮化钨光催化剂。与现有技术相比，本发明专利技术的光催化剂具有宽的光吸收范围，高分解水产氢性能，低电阻率，快速转移载流子的能力，高光生载流子分离能力，低载流子重组率，以及良好的析氢循环稳定性等特点，且制备方法具有操作简单，成本低廉，环保。

Bismuth supported tungsten nitride photocatalyst and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
铋金属负载氮化钨光催化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种光催化材料，尤其是涉及一种铋金属负载氮化钨光催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
清洁与可再生能源被认为是解决能源危机的关键因素，其中光催化以及光热效应依靠其通过太阳能光转换的方式成为减轻环境保护压力的解决方案之一。因此，通过利用太阳能可持续地分解水产生氢气的方式引起了人们对将太阳能转化为化学能的广泛关注。目前，制约太阳能与氢气能量转换的转换效率的主要因素是缺乏合适的光催化剂满足可以吸收宽波长的光以及光生电子-空穴对的高效分离和快速转移。其中光的吸收率主要表现为催化剂能吸收的太阳光光谱范围，而载流子的分离率意味着在电子-空穴对分离和转移的同时抑制其重组。众所周知，紫外光因为具有高光子能量，可用于大多数光催化技术，但其能量不超过太阳光能量的5％，如果可以很好的利用约占太阳光能量90％的可见光和近红外光将会有效的缓解环境与能源危机。一直以来，光催化在扩大光催化剂可利用太阳光谱的范围以及提高光催化效率的问题解决仍不够充分。而扩大光吸收有两种主要方法，即元素掺杂或者与其他半导体复合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铋金属负载氮化钨光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将吡啶水溶液加入到磷钨酸水溶液中，加搅拌后离心并干燥，然后在氨气氛围中煅烧得到氮化钨纳米片；/n(2)在NaOH溶液中加入Bi(NO

【技术特征摘要】
1.一种铋金属负载氮化钨光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将吡啶水溶液加入到磷钨酸水溶液中，加搅拌后离心并干燥，然后在氨气氛围中煅烧得到氮化钨纳米片；
(2)在NaOH溶液中加入Bi(NO3)3，搅拌后高温水热，离心干燥收集粉末，在空气氛围中煅烧得到花状BiO前驱体；
(3)将氮化钨纳米片和花状BiO前驱体溶于水中，进行水热反应，离心并收集粉末，在氨气氛围中煅烧，得到所述的铋金属负载氮化钨光催化剂。


2.根据权利要求1所述的铋金属负载氮化钨光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，包括以下条件中的任一项或多项：
(i)磷酸钨与吡啶的用量之比为250-300mg:10-20uL；
(ii)磷酸钨水溶液通过将磷酸钨加入到去离子水中，超声搅拌得到；
(iii)加热的温度为40-60℃，时间为12-48h；
(iv)离心的转速为7000-8000rpm；
(v)离心后用去离子水洗涤多次；
(vi)干燥采用烘干的方式，温度为60-70℃；
(vii)煅烧的温度为550-650℃，煅烧时间为2-6h，升温速度为3～5℃/min。


3.根据权利要求1所述的铋金属负载氮化钨光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，包括以下条件中的任一项或多项：
(i)NaOH与Bi(NO3)3的质量之比为2-3:9-10；
(ii)高温水热的条件为160...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵宇霖，何昊，魏泺骥，时鹏辉，范金辰，徐群杰，朱晟，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：上海;31