一种g-C3N4-Ag晶面BiVO4Z型结构光催化剂及其制备方法与流程

文档序号:15498847发布日期:2018-09-21 22:11阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种g-C3N4-Ag晶面BiVO4Z型结构光催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:将Bi(NO3)3·5H2O溶于稀HNO3中,搅拌10~50min后再加入NH4VO3,搅拌80~140min,形成前驱液A;其中Bi(NO3)3·5H2O与NH4VO3的摩尔比为1:1,前驱液A中Bi3+的浓度为0.1~0.3mol/L;

步骤2,将前驱液A在70~90℃下水热反应13~16h,反应结束后,将沉淀洗涤、干燥,得到(010)晶面BiVO4粉体;

步骤3,将CO(NH2)2以8~15℃/min升温速率从室温升到530~580℃,保温2~4h,制得类石墨氮化碳g-C3N4粉体;

步骤4,将g-C3N4粉体溶于去离子水中得浓度为0.001~0.03g/mL的g-C3N4溶液,超声分散处理后,取其上清液;

步骤5,在搅拌条件下,按AgNO3的质量为BiVO4的5%~30%将AgNO3和制备好的(010)晶面BiVO4粉体加入步骤4的上清液中,得到前驱液B,其中g-C3N4溶液中g-C3N4的质量与加入的(010)晶面BiVO4粉体和AgNO3的质量之和的比例为(2~11):(11~2);

步骤6,将前驱液B用光照还原选择沉积法在搅拌条件下置于紫外光环境中光照2~8h后,洗涤、干燥后即得到g-C3N4-Ag-(010)晶面BiVO4光催化剂。

2.根据权利要求1所述的g-C3N4-Ag晶面BiVO4Z型结构光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤2和步骤6中的干燥是在60~80℃恒温干燥8~10h。

3.根据权利要求1所述的g-C3N4-Ag晶面BiVO4Z型结构光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤4超声时间为1~3h,超声功率为80~100W。

4.根据权利要求1所述的g-C3N4-Ag晶面BiVO4Z型结构光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤6中光照还原方法所用汞灯功率为500W。

5.一种根据权利要求1所述的制备方法制得的g-C3N4-Ag晶面BiVO4Z型结构光催化剂,其特征在于,所述光催化剂中BiVO4为暴露(010)晶面和(110)晶面的单斜相,空间结构群为I2/a的表面异质结BiVO4,Ag先选择沉积到BiVO4(010)暴露晶面上,再通过静电力将类石墨氮化碳(g-C3N4)与负载Ag的BiVO4(010)暴露晶面复合,形成珊瑚状Z型结构g-C3N4-Ag-(010)晶面BiVO4光催化剂。

6.根据权利要求5所述的g-C3N4-Ag晶面BiVO4Z型结构光催化剂,其特征在于,所述的Ag的表面等离子共振效应使复合光催化剂在近红外区750~1500nm具有较强的光吸收,且Ag为Z型结构g-C3N4-Ag-(010)晶面BiVO4光催化剂的电子介体,即Ag在g-C3N4和(010)晶面BiVO4之间。

7.根据权利要求5所述的g-C3N4-Ag晶面BiVO4Z型结构光催化剂,其特征在于:Z型结构光催化剂在近红外光下光电流响应强度为(010)晶面BiVO4的光电流强度的9.12倍,Z型结构光催化剂有在可见光区和近红外区下催化降解有机物方面的应用。

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