[发明专利]一种La掺杂BiPO4

说明书

本发明涉及光催化降解技术领域，且公开了一种La掺杂BiPO₄‑WO₃异质结的光催化降解材料，以硝酸镧、硝酸铋为原料，得到La掺杂BiPO₄纳米棒，La³⁺掺杂进BiPO₄晶格，使得BiPO₄晶格扩张，促进氧原子逸出，产生氧空位，作为电子捕获剂捕获光生电子，延缓了光生电子‑空穴的复合，以F127作为表面活性剂，经过煅烧，得到La掺杂BiPO₄‑WO₃异质结的光催化降解材料，La掺杂BiPO₄与WO₃形成异质结，促进光生电子‑空穴分离，光生空穴被H₂O捕获，产生羟基自由基，溶解的O₂与光生电子反应生成超氧负离子，超氧负离子和羟基自由基具有强氧化性，可以氧化甲基橙等大分子有机物，使得La掺杂BiPO₄‑WO₃异质结的光催化降解材料具有优异的光催化降解性能。

技术领域

本发明涉及光催化降解技术领域，具体为一种La掺杂BiPO₄-WO₃异质结的光催化降解材料的制备方法。

背景技术

随着染料生产、印刷行业等行业的快速发展，产生的废水也越来越多，且含甲基橙等色度大、生物毒性大、难降解的有机污染物，常用的方法有生物法、物理法、光催化氧化法等，但是前者的效率很低，效率较高的是光催化降解处理有机废水，光催化降解材料TiO₂、ZnO等在可见光下具有优异的光催化活性，但是本身的带隙能较大、太阳光利用率低、光生电子-空穴易复合，因此，需要开发出一种新的光催化降解材料。

WO₃是一种n型半导体，具有禁带宽度较小、对可见光响应等优点，但是其导带位置较低、光生电子-空穴易复合等缺点，限制其广泛应用，BiPO₄是一种p型半导体，具有价带位置较高、光生电子-空穴分离效率高等优点，可以有效改善WO₃的不足，同时杂原子掺杂可以有效提高BiPO₄的量子产率和光化学活性，因此，我们采用La掺杂BiPO₄-WO₃异质结的方式来解决上述问题。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种La掺杂BiPO₄-WO₃异质结的光催化降解材料的制备方法，解决了WO₃光催化降解效率低的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种La掺杂BiPO₄-WO₃异质结的光催化降解材料，所述La掺杂BiPO₄-WO₃异质结的光催化降解材料制备方法如下：

(1)向反应瓶中加入去离子水、甘油，搅拌均匀，加入硝酸镧、硝酸铋，搅拌均匀，再加入磷酸二氢钠，用硝酸调节pH为1-2，继续搅拌30-90min，移入反应釜置于烘箱中，在190-210℃下反应2-4h，冷却至室温，依次用去离子水、无水乙醇洗涤干净并干燥，得到La掺杂BiPO₄纳米棒；

(2)向反应瓶中加入无水乙醇、表面活性剂F127，搅拌均匀，加入La掺杂BiPO₄纳米棒、WCl₆水溶液，搅拌均匀，得到溶胶前驱体；

(3)将溶胶前驱体移入反应釜置于烘箱中，进行溶剂热过程，冷却至室温，过滤，用乙醇洗涤干净并干燥，得到La掺杂BiPO₄-WO₃纳米花前驱体；