System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种BiVO4/BiOBr复合光催化降解材料及其制备方法技术_技高网

一种BiVO4/BiOBr复合光催化降解材料及其制备方法技术

技术编号:41279279 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-11 09:30
本发明专利技术公开了一种BiVO<subgt;4</subgt;/BiOBr复合光催化降解材料及其制备方法,首先采用水热法制备出BiOBr材料,后使用油浴法制备BiVO<subgt;4</subgt;/BiOBr复合材料,反应条件温和,易于实现,过程易控,通过控制前驱物的反应温度、反应时间、pH等,可以很好的调控产物的形貌、粒径尺寸,以获得最优的晶型,表现出较好的光催化降解性能,有效解决BiVO<subgt;4</subgt;和BiOBr作为单一催化剂时光生载流子复合、催化效率低的缺陷,提高光生电子和空穴的分离和传输效率,提升催化剂的催化活性,实现光催化降解水中有机污染物活性的提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能材料,涉及光催化降解材料,具体涉及一种bivo4/biobr复合光催化降解材料及其制备方法。


技术介绍

1、随着印染工业的发展,染料废水大量排放,而大部分染料具有致癌致畸性,导致染料废水对生态系统具有很大的破坏性,染料废水的处理也因此得到了广泛的关注。近几年关于染料废水的处理方法有吸附法、生物法、高级化学氧化法、电催化法,光催化法等。与其他处理方法相比,光催化法具有能够利用太阳能,且降解过程中不过多添加化学物质,降解产物比较彻底等优点,被公认为是一种非常有应用潜力的染料处理方法。

2、作为高级氧化技术中极具潜力的一类技术,光催化氧化具有成本低、效率高、无污染等优点,在水污染处理中表现出良好的应用前景。钒酸铋(bivo4)是一种可见光响应型半导体光催化剂,能够降解废水中难降解的有机物,以达到净化水体的目的。bivo4的光催化活性主要受晶相结构、尺寸大小、比表面积以及形貌结构等因素的影响。

3、溴氧铋(biobr)是能够高效降解水中抗生素类有机污染物的先进功能材料,具有高效降解水中四环素、环丙沙星、头孢曲松钠等抗生素的性能。然而,单体biobr光催化剂受到太阳光照射后产生的光生电子和光生空穴极易复合,导致催化活性受到限制。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于提供一种形貌可控且高效的bivo4/biobr复合光催化降解材料及其制备方法。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案予以实现:

>3、一种bivo4/biobr复合光催化降解材料的制备方法,包括以下步骤:

4、步骤一、将0.5~2mmol五水合硝酸铋分散在超纯水中,搅拌使其充分溶解得到前驱液a;

5、将1~4mmol偏钒酸铵分散在超纯水中,搅拌使其充分溶解得到前驱液b;

6、在搅拌状态下,将前驱液a缓慢加入前驱液b中,搅拌至分散均匀得到前驱液c;

7、步骤二、称取0.5~3mmol五水硝酸铋和1~4mmol溴化钠置干聚四氟烯反应釜中,加入去离子水至聚四氟烯反应釜的填充比为40%~60%,磁力搅拌器下搅拌溶解后调节溶液ph值为4~9,将反应釜拧紧放入烘箱中,烘箱温度设置为140~180℃,反应10~14h后待反应釜自然冷却后取出,将溶液过滤,过滤后的固体产物置于烘箱烘干,所得产物即为biobr,即为粉体a;

8、步骤三、按照biobr与前驱液c中五水合硝酸铋的摩尔比为1:(5~20),将粉体a加入前驱液c中,调节ph值为4~9,搅拌得到前驱液d;

9、步骤四、调节磁力搅拌油浴锅温度为100~150℃,将前驱液d转入三颈烧瓶中,用保鲜膜封口,置于油浴锅中油浴加热8~12h,完成后待油浴锅自然冷却至室温后,洗涤、干燥,将干燥好的粉体用研钵研磨,得到bivo4/biobr复合光催化降解材料。

10、优选的,步骤一中所述的搅拌为采用磁力搅拌器200rpm缓慢搅拌1h。

11、优选的,步骤二中所述的烘干为置于烘箱中于50~70℃,干燥10~14h。

12、优选的,步骤三中所述的搅拌时间为30~60min。

13、优选的,步骤四中所述的洗涤为使用超纯水和无水乙醇反复抽滤洗涤3~5次。

14、优选的,步骤四中所述的干燥为用电热鼓风干燥箱50~80℃真空干燥7~10小时。

15、本专利技术还保护一种采用如上所述的方法制备的bivo4/biobr复合光催化降解材料。

16、本专利技术与现有技术相比,具有如下技术效果:

17、本专利技术首先采用水热法制备出biobr材料,后使用油浴法制备bivo4/biobr复合材料,反应条件温和,易于实现,过程易控,通过控制前驱物的反应温度、反应时间、ph等,可以很好的调控产物的形貌、粒径尺寸,以获得最优的晶型,表现出较好的光催化降解性能;

18、bivo4与biobr具有匹配的能带结构,将二者复合在一起构建biobr/bivo4异质结构,很好的改善了bivo4光生电子-空穴复合过快,载流子传输效率低的问题,有效解决bivo4和biobr作为单一催化剂时光生载流子复合、催化效率低的缺陷,提高光生电子和空穴的分离和传输效率,提升催化剂的催化活性,实现光催化降解水中有机污染物活性的提升。

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【技术保护点】

1.一种BiVO4/BiOBr复合光催化降解材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的BiVO4/BiOBr复合光催化降解材料的制备方法,其特征在于,步骤一中所述的搅拌为采用磁力搅拌器200rpm缓慢搅拌1h。

3.如权利要求1所述的BiVO4/BiOBr复合光催化降解材料的制备方法,其特征在于,步骤二中所述的烘干为置于烘箱中于50~70℃,干燥10~14h。

4.如权利要求1所述的BiVO4/BiOBr复合光催化降解材料的制备方法,其特征在于,步骤三中所述的搅拌时间为30~60min。

5.如权利要求1所述的BiVO4/BiOBr复合光催化降解材料的制备方法,其特征在于,步骤四中所述的洗涤为使用超纯水和无水乙醇反复抽滤洗涤3~5次。

6.如权利要求1所述的BiVO4/BiOBr复合光催化降解材料的制备方法,其特征在于,步骤四中所述的干燥为用电热鼓风干燥箱50~80℃真空干燥7~10小时。

7.一种采用如权利要求1至6中任一项所述的方法制备的BiVO4/BiOBr复合光催化降解材料。</p>...

【技术特征摘要】

1.一种bivo4/biobr复合光催化降解材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的bivo4/biobr复合光催化降解材料的制备方法,其特征在于,步骤一中所述的搅拌为采用磁力搅拌器200rpm缓慢搅拌1h。

3.如权利要求1所述的bivo4/biobr复合光催化降解材料的制备方法,其特征在于,步骤二中所述的烘干为置于烘箱中于50~70℃,干燥10~14h。

4.如权利要求1所述的bivo4/biobr复合光催化降解材料的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹丽云余泽翰冯亮亮黄剑锋赵勇冯永强赵凯凯程培雯
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:发明
国别省市:

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