[发明专利]一种光催化剂组合物CNB-BiVO4及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种制备光催化剂组合物CNB-BiVO₄的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将含氮有机物与含硼化合物混合，升温煅烧，煅烧后任选地对煅烧产物进行冷却和粉碎，制得CNB；

(2)将含铋化合物与含钒化合物溶解于酸溶液中，调节体系pH，升温，反应结束后分离得到的固体，再对固体进行洗涤，洗涤后任选地进行干燥，再进行煅烧，煅烧后任选地进行粉碎，制得BiVO₄；

(3)将步骤1制得的CNB与步骤2制得的BiVO₄进行混合，任选地，对混合物进行粉碎，再将混合物进行煅烧，制得光催化剂组合物CNB-BiO₄。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，

所述含氮有机物是指同时含有氮元素及碳元素的小分子有机物，优选为碳氮比为1:3～3:1的小分子量的含氮有机物作为原料，优选使用碳氮比为1:2的小分子量含氮有机物作为原料，如单氰胺、二氰二胺、三聚氰胺、尿素、盐酸胍等，优选为尿素；和/或

含硼化合物选自氧化硼、硼酸和/或含硼盐，优选选自氧化硼、硼酸、硼酸钠、硼酸钾、四苯基硼酸钾和/或四苯基硼酸钠等，优选为四苯基硼酸钠；和/或

含氮有机物与含硼化合物的重量比为含氮有机物的重量:含硼化合物的重量＝(1.0～20.0)g:(0.5～50.0)mg，优选为(3.0～18.0)g:(1.0～45.0)mg，更优选为(5.0～15.0)g:(1.5～40.0)mg，进一步优选为(8.0～12.0)g:(2.0～35.0)mg，再进一步优选为(9.0～11.0)g:(2.0～30.0)mg，如10.0g:2.5mg、10.0g:5.0mg、10.0g:9.0mg和10.0g:20.0mg，其中，最为优选的为10.0g:5.0mg。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤1中，

将含氮有机物和含硼化合物置于液相体系中混合；和/或

煅烧的温度为450℃～700℃，更优选为400℃～600℃，如550℃；和/或

煅烧的时间为1～5小时，优选为1.5～4小时，更优选为2～3.5小时，如2小时；和/或

将上述煅烧后的物质冷却至10℃～50℃，更优选为15℃～40℃，进一步优选为20℃～35℃，如25℃。

4.根据权利要求1～3之一所述的方法，其特征在于，步骤2中，

所述含铋化合物优选为可溶性铋盐，如硝酸铋及其水合物、硫酸铋及其水合物、氯化铋及其水合物等，优选为硝酸铋及其水合物，更优选为硝酸铋、五水硝酸铋及其任意比例的组合物；和/或

所述酸溶液中酸的酸根离子与形成含铋化合物的酸根离子相同；和/或

所述含钒化合物优选为可溶性偏钒酸盐，优选为偏钒酸铵和/或偏钒酸钾等，更优选为偏钒酸铵；和/或

含铋化合物与含钒化合物的重量比为(15～25):(3～8)，优选为(18～22):(4～6)，如20:5等；和/或

所述酸溶液的浓度选择(0.5～4)mol/L，优选为(1～3)mol/L，如2mol/L，其中，酸的摩尔量以所述酸的分子的摩尔量计；和/或

含铋化合物与酸溶液的重量体积比为(15～25)重量份:1000体积份，优选为(18～22)重量份:1000体积份，如20重量份:1000体积份。

5.根据权利要求1～4之一所述的方法，其特征在于，步骤2中，

体系pH调节至7～9，优选为7.5～8.5，如7.5；和/或

调节体系pH的试剂选自NaOH及其水溶液、KOH及其水溶液、尿素及其水溶液或氨水等，优选为尿素；和/或

将体系温度升高至70℃～100℃，优选为80℃～95℃，如90℃；和/或

将体系升温后，反应15～30h，优选为18～28h，更优选为20～26h，如24h；和/或

用于洗涤固体的洗涤液为水和醇，其中，醇优选为甲醇和乙醇等，更优选为乙醇；和/或

煅烧的温度为350℃～550℃，优选为400℃～500℃，如450℃；和/或

煅烧的时间为5～25min，优选为10～20min，如15min。