本发明专利技术公开了一种微波水热制备TiO2/BiVO4复合光催化剂的方法，将Bi(NO3)3·5H2O和(NH4)2TiF6溶解于HNO3中，形成母盐溶液A，将NH4VO3溶解于NaOH溶液中，形成母盐溶液B，将母盐溶液A、B混合均匀，制成前驱物溶液，将前驱物溶液加入微波水热反应釜中进行微波水热反应，反应结束后，冷却，取出反应釜中的黄色沉淀物，洗涤后干燥即可。本发明专利技术采用微波水热合成技术快速合成了TiO2/BiVO4粉体，其光催化性能更优异，其原因是TiO2颗粒负载在BiVO4表面，作为电子受体，抑制了光生载流子的复合，从而改善了纯相BiVO4粉体的光催化效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能材料领域，涉及一种微波水热制备Ti02/BiV04复合光催化剂的方法。
技术介绍
BiVO4以其特殊的物理和光学性能，逐渐被运用到可见光光催化领域，特别是光降解水方面，成为新型的可见光降解水材料，引起人们的广泛兴趣。然而，BiVO4体内光激发生成的电子难以迁移，极易和空穴复合，使催化剂的光量子效率和可见光活性降低。为了进一步提高BiVO4的光催化效率，将两种不同禁带宽度的半导体复合，其互补性质能增强电荷分离，抑制电子-空穴的复合和扩展光致激发波长范围，从而显示了比单一半导体更好的稳定性和催化活性。本专利技术采用微波水热合成技术快速合成了 Ti02/BiV04 复合光催化剂，目前尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种微波水热制备Ti02/BiV04复合光催化剂的方法，该方法反应时间短，工艺流程简单，粒度分布均匀且能很好的改善纯相BiVO4的光催化性能。一种微波水热制备Ti02/BiV04复合光催化剂的方法，包括以下步骤步骤I :将 Bi (NO3) 3 ·5Η20 和(NH4) 2TiF6 溶解于 20mL 浓度为 2 6mol/L 的 HNO3 溶液中，其中nM nTi = I O. I O. 8，在磁力搅拌器上搅拌配制成母盐溶液A ;步骤2 :将NH4VO3溶解于20mL浓度为I 4mol/L的NaOH溶液中，其中nBi nv = II在磁力搅拌器上搅拌配制成母盐溶液B;步骤3 :将步骤I得到的母盐溶液A和步骤2得到的母盐溶液B混合均匀，在磁力搅拌器上搅拌配制成前驱物溶液；步骤4 :将步骤3得到的前驱物溶液加入微波水热反应釜中，填充比为40 60 %， 然后将反应釜置于微波辅助水热合成仪中，设定反应温度为180 220°C，保温时间为60 120min ；步骤5 :待反应完成后，冷却，取出反应釜中的黄色沉淀物，用去离子水洗涤至中性后，再用无水乙醇洗涤，最后在80°C下恒温干燥，得到粉体。与现有技术相比，本专利技术方法至少具有以下优点本专利技术方法反应时间短，工艺流程简单，粒度分布均匀且能很好的改善纯相BiVO4的光催化性能。在Ti02/BiV04中，由于Ti4+ 的离子半径较大，不易进入BiVO4晶格内部，故TiO2颗粒负载在BiVO4表面，在表面形成一定数量的异质结。TiO2可捕获BiVO4导带上的激发电子，然后传递给溶解氧，而光生空穴则留在价带中，这样就有效抑制了光生载流子的复合，提高了光量子效率和催化活性。附图说明图I是本专利技术(NH4)2TiF6掺杂量为20%时制备的Ti02/BiV04复合光催化剂的XRD谱图；图2是本专利技术(NH4)2TiF6掺杂量为20%时制备的Ti02/BiV04的EDS谱图；图3是本专利技术(NH4)2TiF6掺杂量为20%时制备的Ti02/BiV04复合光催化剂的 FE-SEM 图片；图4是本专利技术NH4)2TiF6掺杂量为20%时制备的Ti02/BiV04复合光催化剂和纯相 BiVO4降解罗丹明B的降解率-时间曲线。具体实施例方式步骤I :将 Bi (NO3) 3 · 5H20 和(NH4) 2TiF6 溶解于 20mL 浓度为 2mol/L 的 HNO3 溶液中，其中nBi nTi = I O. 2，在磁力搅拌器上搅拌10 20min，配制成母盐溶液A;步骤2 :将NH4VO3溶解于20mL浓度为4mol/L的NaOH溶液中，其中nBi nv = I I 在磁力搅拌器上搅拌10 20min,配制成母盐溶液B ；步骤3 :将步骤I得到的母盐溶液A和步骤2得到的母盐溶液B混合均匀，在磁力搅拌器上搅拌10 30min,配制成前驱物溶液；步骤4 :将前驱物溶液加入微波水热反应釜中，填充比为40 60%，然后将反应釜置于微波辅助水热合成仪中，设定反应温度为180 220°C，保温时间为60 120min ；步骤5 :待反应完成后，冷却，取出反应釜中的黄色沉淀物，用去离子水洗涤至中性后，再用无水乙醇洗涤，最后在80°C下恒温干燥，得到粉体； 步骤6 :经XRD测试得到Ti02/BiV04复合光催化剂粉体。在上述制备方法中，各反应物的用量、比例关系具体参见下附表I :表I权利要求1.一种微波水热制备Ti02/BiV04复合光催化剂的方法，其特征在于包括以下步骤 步骤I :将Bi (NO3) 3 · 5H20和(NH4)2TiF6溶解于20mL浓度为2 6mol/L的HNO3溶液中，其中nM nTi = I (O. I O. 8)，在磁力搅拌器上搅拌配制成母盐溶液A ;步骤2 :将NH4VO3溶解于20mL浓度为I 4mol/L的NaOH溶液中，其中nBi nv = I I，在磁力搅拌器上搅拌配制成母盐溶液B;步骤3 :将步骤I得到的母盐溶液A和步骤2得到的母盐溶液B混合均匀，在磁力搅拌器上搅拌配制成前驱物溶液；步骤4 :将步骤3得到的前驱物溶液加入微波水热反应釜中，填充比为40 60%，然后将反应釜置于微波辅助水热合成仪中，设定反应温度为180 220°C，保温时间为60 120min ；步骤5:待反应完成后，冷却，取出反应釜中的黄色沉淀物，用去离子水洗涤至中性后， 再用无水乙醇洗涤，最后在80°C下恒温干燥，得到粉体。全文摘要本专利技术公开了一种微波水热制备TiO2/BiVO4复合光催化剂的方法，将Bi(NO3)3·5H2O和(NH4)2TiF6溶解于HNO3中，形成母盐溶液A，将NH4VO3溶解于NaOH溶液中，形成母盐溶液B，将母盐溶液A、B混合均匀，制成前驱物溶液，将前驱物溶液加入微波水热反应釜中进行微波水热反应，反应结束后，冷却，取出反应釜中的黄色沉淀物，洗涤后干燥即可。本专利技术采用微波水热合成技术快速合成了TiO2/BiVO4粉体，其光催化性能更优异，其原因是TiO2颗粒负载在BiVO4表面，作为电子受体，抑制了光生载流子的复合，从而改善了纯相BiVO4粉体的光催化效率。文档编号B01J23/22GK102580721SQ20111044159公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日专利技术者谈国强, 魏莎莎 申请人:陕西科技大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谈国强，魏莎莎，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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