一种BiVO4光催化剂的制备方法

本发明属于水处理材料，具体涉及一种bivo4光催化剂的制备方法。

背景技术：

1、生产生活排放的废水中通常含有有机污染物和重金属离子，严重危害人体健康和污染环境，因此寻找一种能够有效去除水体中有机污染物的方法至关重要。太阳能光催化技术凭借绿色高效、反应条件温和、环境友好等优势，在解决水体污染方面展现出巨大的前景。然而太阳光利用率低、光生-电子空穴对的快速复合、规模化应用可操作性不强以及光催化材料回收利用困难等问题严重限制了光催化技术的实际应用，因此设计与开发高效太阳能光催化剂具有重要意义。

2、以bivo4为代表的铋系化合物具有较好的光催化活性。与早期的紫外光光催化剂tio2等相比，其具有较窄的禁带宽度(约2.4ev)，是一种理想的可见光响应光催化材料。bivo4的单斜白钨矿、四方锆石和四方白钨矿3种晶体结构均具有良好的光电化学性质且无毒，在新型光催化材料中得到广泛应用。许多研究工作为进一步提高bivo4的光催化性能，采用离子掺杂、半导体复合、表面修饰等方法对bivo4进行了改性研究，复合生物质材料也是一种广受关注的方法。

3、另一方面，生物质材料是碳基高分子材料，根据不同的来源，有些生物质材料还含有大量的其他元素。生物质材料还具有制备和使用过程安全性高、生物可降解性好、生物安全性好等优点，符合绿色化学的基本要求。同时，水华蓝藻藻体等大量废弃的生物质材料资源化利用也亟需寻求新的途径。但是，将水华蓝藻生物质应用于bivo4可见光催化剂的制备却未见报道。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种bivo4光催化剂的制备方法。本发明利用废弃生物质材料蓝藻作为结构导向剂，成功合成bivo4光催化剂。

2、为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案。

3、本发明提供了一种bivo4光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

4、将蓝藻、硝酸铋溶液、钒酸盐的水溶液、十二烷基苯磺酸钠的水溶液混合，进行水热反应，水热反应所得固相产物进行煅烧，得到bivo4光催化剂；

5、所述钒酸盐为钒酸钠或偏钒酸铵。

6、优选地，所述硝酸铋溶液的浓度为0.1～0.5mol/l。

7、优选地，所述蓝藻和硝酸铋溶液的用量比为0.1～5g：40ml。

8、优选地，所述钒酸盐与十二烷基苯磺酸钠的质量比为(5～10):1。

9、优选地，所述硝酸铋溶液和钒酸盐的水溶液的体积比为(2～1):1。

10、优选地，所述水热反应的温度为180～220℃，保温时间为6～12小时。

11、优选地，所述煅烧的温度为400～500℃，保温时间为4～6小时。

12、优选地，所述混合为：将蓝藻和硝酸铋溶液进行第一混合，得到蓝藻分散液；

13、将钒酸盐的水溶液和十二烷基苯磺酸钠的水溶液进行第二混合，得到第二混合液；

14、将蓝藻分散液滴加至第二混合液。

15、优选地，所述水热反应后与煅烧前，还包括将固相产物进行清洗和干燥。

16、本发明提供了一种bivo4光催化剂的制备方法，包括以下步骤：将蓝藻、硝酸铋溶液、钒酸盐的水溶液、十二烷基苯磺酸钠的水溶液混合，进行水热反应，水热反应所得固相产物进行煅烧，得到bivo4光催化剂；所述钒酸盐为钒酸钠或偏钒酸铵。本发明使用蓝藻、硝酸铋、钒酸钠和十二烷基苯磺酸钠为主要原料，通过水热合成，利用废弃生物质材料作为bivo4晶体生长的结构导向剂合成特殊形貌结构(2～4微米的球形或椭球形)bivo4光催化剂的方法。本发明提供的制备方法优点如下：原材料价格低廉、制备工艺简单、催化剂效果优良、适宜规模化生产。

技术特征：

1.一种bivo4光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硝酸铋溶液的浓度为0.1～0.5mol/l。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述蓝藻和硝酸铋溶液的用量比为0.1～5g：40ml。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钒酸盐与十二烷基苯磺酸钠的质量比为(5～10)：1。

5.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硝酸铋溶液和钒酸盐的水溶液的体积比为(2～1)：1。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为180～220℃，保温时间为6～12小时。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为400～500℃，保温时间为4～6小时。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合为：将蓝藻和硝酸铋溶液进行第一混合，得到蓝藻分散液；

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应后与煅烧前，还包括将固相产物进行清洗和干燥。

技术总结本发明属于水处理材料技术领域，具体涉及一种BiVO<subgt;4</subgt;光催化剂的制备方法。本发明提供的BiVO<subgt;4</subgt;光催化剂的制备方法，包括以下步骤：将蓝藻、硝酸铋溶液、钒酸盐的水溶液、十二烷基苯磺酸钠的水溶液混合，进行水热反应，水热反应所得固相产物进行煅烧，得到BiVO<subgt;4</subgt;光催化剂；所述钒酸盐为钒酸钠或偏钒酸铵。本发明使用蓝藻、硝酸铋、钒酸钠和十二烷基苯磺酸钠为主要原料，通过水热合成，利用废弃生物质材料作为BiVO<subgt;4</subgt;晶体生长的结构导向剂合成特殊形貌结构BiVO<subgt;4</subgt;光催化剂的方法。本发明提供的制备方法优点如下：原材料价格低廉、制备工艺简单、催化剂效果优良、适宜规模化生产。技术研发人员：和佼,吴珊,尤睿,姜亮,陈永娟,王家强受保护的技术使用者：云南大学技术研发日：技术公布日：2024/7/23