[发明专利]一种CeVO4微米球光催化剂的制备方法

说明书

本发明专利申请是针对申请号为：2013107515201的分案申请，原申请的申请日为：2013年12月31日，发明创造名称为：一种CeVO₄微米球光催化剂及其制备方法。

技术领域

本发明涉及纳微米材料的制备领域，更具体地说，涉及一种CeVO₄微米球光催化剂的制备方法。

背景技术

新型无机非金属纳米材料由于具有独特物理性质和化学性质是近年来研究的热点。正方晶相的钒酸铈(CeVO₄，以下简称CVO)作为一种复合金属氧化物，具独特的光学、电学、磁学及氧化还原性质，被广泛应用于光电、催化、生物学等领域。例如作为传统的荧光粉广泛应用于偏振器、电致发光装置和主激光材料，催化氧化丙烷脱氢为丙烯，可作为组成固体氧化物燃料电池阳极的元件等。另外有报道其禁带宽度为2.7eV左右，可作为光催化剂在可见光照射下催化降解染料和有机物。

合成CVO纳米材料的方法通常包括液相合成技术、气相沉积(CVD)、微波合成技术和传统固相烧结法等。相对于气相和固相方法，液相法具有方法简单、节能环保、温度较低等优点，目前被广泛使用。液相制备方法包括水热溶剂热法、溶胶-凝胶法、低温熔盐法、自蔓延燃烧法、共沉淀法、超声合成和多元醇法等。

文献1(NuengruethaiEkthammathat,TitipunThongtem,AnukornPhuruangrat,andSomchaiThongtem,JournalofNanomaterials,2013,7,1-7)NuengruethaiEkthammathat等用Ce(NO₃)₃·6H₂O和NH₄VO₃为原料，用HCl和NaOH调节溶液的不同pH值，微波反应180W，120min制得花状和杆状的CVO。

文献2(HongDeng,ChenminLiu,ShiheYang,SiXiao,Zhang-KaiZhou,andQu-QuanWang,CrystalGrowth&Design,2008,8,12,4432-4439)HongDeng等用Ce(NO₃)₃·6H₂O、Na₃VO₄和EDTA为原料，用氨水调节溶液的不同pH值，在反应釜中加热到180℃，反应24h，根据反应物的配比不同制得了CVO纳米杆、纳米线和草束状、花状的CVO纳米晶。

文献3(CuicuiYu,MinYu,ChunxiaLi,CuimiaoZhang,PiaopingYang,andJunLin,CrystalGrowth&Design,2009,9,2,783-791)CuicuiYu等用Ce(NO₃)₃·6H₂O、NH₄VO₃和稀HNO₃为原料，用氨水调节溶液的不同pH值，超声反应1h，制得了纺锤形的CVO纳米晶。

文献1中采用HCl和NaOH调节溶液的不同pH值，文献2和文献3中均采用氨水调节溶液的不同pH值，使整个反应体系呈现弱碱性。申请人实验发现，pH对晶体生长的形貌作用很大，文献1得到的是花状和杆状的CVO，文献2得到的是CVO纳米杆、纳米线和草束状、花状的CVO纳米晶，文献3得到的是纺锤形的CVO纳米晶，均未成功获得三维的球状晶体。此外，文献2中采用Na₃VO₄做钒源，相对价格昂贵，而且也没有得到三维的球状晶体。

文献4(HongDeng,ShiheYang,SiXiao,Hong-MeiGong,andQu-QuanWang,J.AM.CHEM.SOC.2008,130,2032-2040)HongDeng等用Ce(NO₃)₃·6H₂O、Na₃VO₄、NaOH、十八烯和油酸、油胺为原料，经过前期处理后，在反应釜中加热180℃，反应24h，制得了方块形的CVO纳米晶，其直径约为40nm。