[发明专利]一种超薄二维金属酞菁/钒酸铋复合光催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种超薄二维金属酞菁/钒酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于一种超薄二维金属酞菁/钒酸铋复合光催化剂的制备方法是按以下步骤完成的：

一、制备钒酸铋前驱体悬浊液：将铋源和表面活性剂加入到醇溶剂中，搅拌至铋源和表面活性剂完全溶解，再加入偏钒酸钠，再进行搅拌，得到钒酸铋前驱体悬浊液；

步骤一中所述的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵；

步骤一中所述的表面活性剂与铋源的质量比为(1.05～5.25):(2.21～11.05)；

步骤一中所述的偏钒酸钠与铋源的质量比为(2.80～14):(2.21～11.05)；

二、向钒酸铋前驱体悬浊液中加入金属酞菁，再进行搅拌，得到反应液；

步骤二中所述的金属酞菁与钒酸铋前驱体悬浊液中铋源的质量比为(0.005～0.015):1；

三、①、水热反应：首先将步骤二中得到的反应液转移到高压反应釜中，然后将高压反应釜置于120℃～180℃下水热反应12h～16h，再将高压反应釜自然冷却至室温，最后离心，去除上层离心液，得到反应产物；

②、清洗：以无水乙醇为清洗剂对反应产物离心清洗，再以去离子水为清洗剂对反应产物进行离心清洗；

③、循环步骤三②3次～6次，再进行干燥，得到干燥后的反应产物；

四、焙烧：将干燥后的反应产物置于马弗炉中，再在空气气氛下烧结，得到超薄二维金属酞菁/钒酸铋复合光催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种超薄二维金属酞菁/钒酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的铋源的质量与醇溶剂的体积比为(2.21g～11.05g):(60mL～300mL)。

3.根据权利要求1所述的一种超薄二维金属酞菁/钒酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一中将铋源和表面活性剂加入到醇溶剂中，搅拌至铋源和表面活性剂完全溶解，再加入偏钒酸钠，再在搅拌速度为100r/min～300r/min下搅拌反应20min～30min，得到钒酸铋前驱体悬浊液。

4.根据权利要求1所述的一种超薄二维金属酞菁/钒酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的铋源为氯化铋或硝酸铋。

5.根据权利要求1所述的一种超薄二维金属酞菁/钒酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的醇溶剂为乙二醇。

6.根据权利要求1所述的一种超薄二维金属酞菁/钒酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤二中在温度为25℃～30℃的条件下向钒酸铋前驱体悬浊液中加入金属酞菁，再在搅拌速度为100r/min～300r/min的条件下搅拌反应30min～60min，得到反应液。

7.根据权利要求1所述的一种超薄二维金属酞菁/钒酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤二中所述的金属酞菁为酞菁锌、酞菁钴或酞菁铁。

8.根据权利要求1所述的一种超薄二维金属酞菁/钒酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤三、①、水热反应：首先将步骤二中得到的反应液转移到高压反应釜中，然后将高压反应釜置于120℃～180℃下水热反应12h～16h，再将高压反应釜自然冷却至室温，最后在离心速度为3000r/min～4000r/min下离心5min～10min，去除上层离心液，得到反应产物；

②、清洗：首先以无水乙醇为清洗剂，将步骤三①得到的反应产物在离心速度为3000r/min～4000r/min下离心5min～10min，去除上层离心液，得到无水乙醇清洗后的反应产物；再以去离子水为清洗剂，将无水乙醇清洗后的反应产物在离心速度为3000r/min～4000r/min下离心5min～10min，去除上层离心液，得到去离子水清洗后的反应产物；

③、循环步骤三②3次～6次，再放入温度为60℃～80℃下烘干12h～24h，得到干燥后的反应产物。