[发明专利]一种溶胶-凝胶法制备具有光催化性能的BiVO4 薄膜的方法

权利要求书

1.一种溶胶-凝胶法制备具有光催化性能的BiVO₄薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：将Bi(NO₃)₃·5H₂O和CA按照Bi:CA=1:（0.8~2）的摩尔配比溶解于去离子水中，Bi(NO₃)₃·5H₂O和CA的浓度分别为0.8~1.5mol/L和0.64~3mol/L，将得到的溶液搅拌均匀，用乙醇胺调节pH，直至溶液澄清，得到前驱液A;

步骤(2)：将NH₄VO₃和CA按照V:CA=1:（0.8~2）的摩尔配比溶解于沸水中，其中NH₄VO₃和CA的浓度分别为0.8~1.8mol/L和0.64~3.6mol/L，配成前驱液B;

步骤(3)：按照Bi:V=1:（1~1.2）的比例将前驱液A滴加至前驱液B中，恒温搅拌均匀，得到深蓝色BiVO₄溶胶C；

步骤(4)：通过旋涂法在FTO基板表面旋涂深蓝色BiVO₄溶胶C，将旋涂后的FTO基板表面的薄膜进行预退火处理，预退火处理的温度为200~250℃，时间为3~6min；

步骤(5):重复步骤(4)，直至FTO基板表面的薄膜达到预设的膜厚为止；

步骤(6):将步骤(5)经过预退火处理的薄膜进行退火处理，退火处理温度为400-600℃，保温时间为1h，得到具有光催化性能的BiVO₄薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种溶胶-凝胶法制备具有光催化性能的BiVO₄薄膜的方法，其特征在于，步骤(3)中，前驱液A和前驱液B按照Bi:V=1:1.2的比例混合。

3.根据权利要求1所述的一种溶胶-凝胶法制备具有光催化性能的BiVO₄薄膜的方法，其特征在于，步骤(4)中采用旋涂法涂膜时，采用匀胶机在3500~4500rpm的转速下旋涂。

4.根据权利要求1所述的一种溶胶-凝胶法制备具有光催化性能的BiVO₄薄膜的方法，其特征在于，步骤(4)中所述FTO玻璃基板经过预处理，所述预先处理的过程为：分别用丙酮，乙醇和去离子水进行超声清洗，用N₂吹干，并在紫外光照射仪中照射。

5.根据权利要求1所述的一种溶胶-凝胶法制备具有光催化性能的BiVO₄薄膜的方法，其特征在于，步骤（3）中恒温搅拌的时间为5h。

6.根据权利要求1所述的一种溶胶-凝胶法制备具有光催化性能的BiVO₄薄膜的方法，其特征在于，步骤（1）中Bi:CA=1:1.5；步骤（2）中V:CA=1:1.5；步骤（3）中Bi:V=1:1.2；步骤（4）中预退火的温度为200℃，时间为3min；步骤（6）中退火处理的温度为600℃，保温时间为1h。