[发明专利]一种BiVO4

说明书

本发明属于光催化材料技术领域，具体涉及一种BiVO₄/AgIO₃异质结纳米光催化材料及其制备方法和应用。所述光催化材料是由BiVO₄与AgIO₃复合而成。本发明是以硝酸银、碘酸钾、钒酸铵、硝酸铋为原料，利用水热法和沉淀法，得到具有较好的可见光响应的AgIO₃/BiVO₄异质结光催化材料，可用于在可见光下光催化降解废水中的有机染料和抗生素。本发明涉及的制备方法工艺简单、易于控制、成本低廉；制备的AgIO₃/BiVO₄异质结光催化材料，其可见光催化活性比AgIO₃和BiVO₄均有显著提高，光电流更大，较好的提高了其可见光催化活性和稳定性，对水体中的抗生素如四环素和染料如罗丹明B具有较好的降解效果，可进一步拓展其在挥发性有机废气光催化降解中的应用。

技术领域

本发明属于光催化材料技术领域，具体涉及一种BiVO₄/AgIO₃异质结纳米光催化材料及其制备方法和应用。

背景技术

光催化技术是一种清洁的光能利用物质转化技术，它的应用领域包括光解水制氢、降解水体中的有机污染物、降解空气中的挥发性有机物(VOCs) 以及模拟植物光合作用过程等。借助半导体材料实现光催化反应的技术得到越来越广泛的关注，半导体材料在光照下能产生电子-空穴对，一部分电子和空穴在体相内或表面相遇而复合，另一部分电子迁移到半导体表面具有较强的还原能力，可以与吸附的氧结合，生成具有强氧化性的自由基；而迁移到半导体表面的空穴则具有较强的氧化能力，可以与吸附在半导体表面的O₂和 H₂O结合，形成诸如·OH、·HO₂、H₂O₂和·O₂-的强氧化性的自由基，这些自由基可以直接与反应物发生作用并将其氧化分解，不产生二次污染。而在半导体光催化技术中，缩小禁带宽度提高光量子的利用率使半导体的可见光响应性能改善，以及避免光生电子空穴的复合是提高光催化效率的关键。

众所周知，Bi系半导体催化剂是一类重要的具有可见光响应性能的光催化剂。其中，n-型BiVO₄半导体因具有约2.3eV的禁带宽度而使其具有较好的可见光光催化效果，但单独的BiVO₄光催化剂的光生电子空穴的分离效率较差而限制了其最终的光催化效率。另外据报道，正交晶系的碘酸银由于其较宽的禁带宽度而在紫外区有较好的光催化效果和光生电子-空穴分离效率。目前尚未有AgIO₃/BiVO₄异质结光催化剂的报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种BiVO₄/AgIO₃异质结纳米光催化材料及其制备方法和应用，将BiVO₄与AgIO₃进行杂化，形成复合光催化剂，拓展了其在光催化领域的应用。

本发明是这样实现的：

本发明首先提供了一种BiVO₄/AgIO₃异质结纳米光催化材料，是由 BiVO₄与AgIO₃复合而成。

其中，AgIO₃与BiVO₄的复合比例为20％-80％，该复合比例为摩尔比，其表示的含义为AgIO₃占BiVO₄的摩尔量比。

更优选地，AgIO₃与BiVO₄的复合比例为40％。

进一步地，所述BiVO₄是以钒酸铵、硝酸铋为原料，利用水热法合成。