一种CeO2-AgVO3异质结材料及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种CeO2‑

【技术实现步骤摘要】
一种CeO
2-AgVO3异质结材料及制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及复合材料领域，具体是一种CeO
2-AgVO3异质结材料及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]作为最流行的金属氧化物半导体之一，CeO2带隙宽，并具有高的储氧能力和丰富的氧空位（Vo），以及可逆的Ce 3+ / Ce 4+
对以及抗光腐蚀性能，因此被报道为有效的光催化剂。但n型半导体CeO2很难吸收除UV以外的可见光。为了有效拓宽其光谱响应范围，窄带系Ag基半导体如Ag2O，AgBr，AgCl，Ag3PO4等已与CeO2结合并对其进行了良好的改性。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种CeO
2-AgVO3异质结材料及制备方法和应用，填补了改性CeO2领域的空白。
[0004]本专利技术采用了如下的技术方案。
[0005]一种CeO
2-AgVO3异质结材料的制备方法，包括以下步骤：S1. 将Ce(NO3)3•
6H2O溶液逐滴加入NaOH溶液中，混合完全后转移到高压釜中，于175-185℃保持11-13h，离心后干燥得到CeO2纳米颗粒；S2.将步骤S1制备获得的CeO2、AgNO3溶于水中，逐滴加入NH4VO3溶液，于黑暗条件下搅拌4-6h，离心干燥后得到CeO
2-AgVO3纳米颗粒。
[0006]进一步的，步骤S1中，Ce(NO3)3•
6H2O与NaOH的物质的量浓度比为1:(9.09-11.11)。
[0007]进一步的，步骤S1中，离心速度为5000-6000 r/min，干燥温度为55-65℃，干燥时间为10-14h。
[0008]进一步的，步骤S2中，AgVO3与CeO2质量比为(0.02-0.11):1。
[0009]进一步的，步骤S2中，离心速度为8000-9000 r/min，干燥温度为55-65℃，干燥时间为11-13h。
[0010]一种上述CeO
2-AgVO3异质结材料的制备方法制备获得的CeO
2-AgVO3异质结材料。
[0011]一种上述CeO
2-AgVO3异质结材料作为光催化剂的应用。
[0012]本专利技术获得了如下有益效果。
[0013]本申请选用的AgVO3的禁带宽度约为2.3 eV，对可见光具有很强的吸收能力和较宽的吸收范围。因此，采用AgVO3对CeO2进行改性，在AgVO3与CeO2之间形成的Z型异质结可以有效地拓宽光谱响应范围和可见光的吸收强度。此外，AgVO3的能带与CeO2的能带匹配良好，可有效改善电荷的分离和转移。本专利技术通过水热反应制备CeO2, 将不同摩尔质量的AgNO3和NH4VO3加入CeO2的悬浊液中，即通过原位沉淀法使AgVO3在CeO2的表面形成CeO
2-AgVO3异质结。异质结的形成增大了材料的比表面积和孔隙率，电荷载体可以跨越异质结构的界面转移以抑制重组，进而大大促进了单一CeO2半导体的光催化性能。本专利技术方法所得异质结材料能达到微观紧密接触，比单一材料表现出了更优异的光催化效果，对光催化的发展有积极的意义，可用于有机污染的水处理。
附图说明
[0014]图1是本专利技术实施例1-4制得的CeO
2-AgVO3异质结材料的XRD图；图2是本专利技术实施例3制得的CeO
2-AgVO
3 异质结材料的SEM图；图3是本专利技术实施例1-4制得的CeO
2-AgVO3对亚甲基蓝的去除曲线图。
具体实施方式
[0015]以下参照附图和实施例对本专利技术进行进一步的技术说明。
[0016]实施例1（a）将2.2 mmol Ce(NO3)3•
6H2O在超声下溶于10 mL H2O中，将2.4 g NaOH溶于30mL H2O中，剧烈搅拌下将铈溶液逐滴加入NaOH溶液中，搅拌30min混合完全后转移到50mL衬有特氟龙的不锈钢高压釜中，于175 ℃保持13h。冷却后以5000 r/min的速度离心6min得到CeO2产物，用乙醇和去离子水洗净后于55℃烘箱中干燥14h；（b）将8.375 mg AgNO3、500 mg步骤（a）中所得CeO2纳米颗粒溶于20mL H2O中得到溶液A，将5.767 mg NH4VO
3 加入20mL H2O中得到溶液B, 并在超声下使其完全溶解。将B溶液缓慢滴入A溶液中，使其在黑暗条件下搅拌4h。所得产物以8000 r/min的速度离心12min 收集，用乙醇和去离子水洗净后于65℃烘箱中11h，所得复合材料中AgVO3与CeO2质量比为0.02：1，记作CA-2。
[0017]实施例2（a）将2.0 mmol Ce(NO3)3•
6H2O在超声下溶于10 mL H2O中，将2.4 g NaOH溶于30mL H2O中，剧烈搅拌下将铈溶液逐滴加入NaOH溶液中，搅拌30min混合完全后转移到50mL衬有特氟龙的不锈钢高压釜中，于185℃保持11h。冷却后以6000 r/min的速度离心4min得到CeO2产物，用乙醇和去离子水洗净后于65℃烘箱中干燥10h；（b）将33.974 mg AgNO3、648 mg步骤（a）中所得CeO2纳米颗粒溶于20mL H2O中得到溶液A，将23.396 mg NH4VO
3 加入20mL H2O中得到溶液B, 并在超声下使其完全溶解。将B溶液缓慢滴入A溶液中，使其在黑暗条件下搅拌6h。所得产物以9000 r/min的速度离心8min 收集，用乙醇和去离子水洗净后于55℃烘箱中干燥13h，所得复合材料中AgVO3与CeO2质量比为0.06：1，记作CA-6。
[0018]实施例3（a）将1.8 mmol Ce(NO3)3•
6H2O在超声下溶于10 mL H2O中，将2.4 g NaOH溶于30mL H2O中，剧烈搅拌下将铈溶液逐滴加入NaOH溶液中，搅拌30min混合完全后转移到50mL衬有特氟龙的不锈钢高压釜中，于180 ℃保持12h。冷却后以5500 r/min的速度离心5min得到CeO2产物，用乙醇和去离子水洗净后于60℃烘箱中干燥过夜；（b）将45.632 mg AgNO3、500 mg步骤（a）中所得CeO2纳米颗粒溶于20mL H2O中得到溶液A，将31.424 mg NH4VO
3 加入20mL H2O中得到溶液B, 并在超声下使其完全溶解。将B溶液缓慢滴入A溶液中，使其在黑暗条件下搅拌5h。所得产物以8500 r/min的速度离心10min 收集，用乙醇和去离子水洗净后于60℃烘箱中干燥过夜，所得复合材料中AgVO3与CeO2质量比为0.11：1，记作CA-10。
[0019]对比例1将500 mg AgNO3溶于35mL H2O中得到溶液A，将350 mg NH4VO
3 加入20mL H2O中得到溶
液B, 并在超声下使其完全溶解。将B溶液缓慢滴入A溶液中，使其在黑暗条件下搅拌5h。所得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CeO
2-AgVO3异质结材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1. 将Ce(NO3)3•
6H2O溶液逐滴加入NaOH溶液中，混合完全后转移到高压釜中，于175-185℃保持11-13h，离心后干燥得到CeO2纳米颗粒；S2.将步骤S1制备获得的CeO2、AgNO3溶于水中，逐滴加入NH4VO3溶液，于黑暗条件下搅拌4-6h，离心干燥后得到CeO
2-AgVO3纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的一种CeO
2-AgVO3异质结材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，Ce(NO3)3•
6H2O与NaOH的物质的量浓度比为1:(9.09-11.11)。3.根据权利要求1所述的一种CeO
2-AgVO3异质结材料的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：施文彦，汪沁清，李素云，周学庆，徐刚，唐量，吴明红，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：