[发明专利]CeVO4

说明书

本发明属于复合纳米材料技术领域，公开了一种CeVO₄@BiVO₄复合纳米材料、制备方法及应用。本发明的CeVO₄@BiVO₄复合纳米材料用于可见光下降解有机染料。CeVO₄@BiVO₄复合纳米材料由BiVO₄颗粒紧密负载在CeVO₄纳米线中空微球上，CeVO₄纳米线中空微球的球壳由CeVO₄纳米线交叠自组装而成。此复合材料结构新颖，比表面积大，能实现可见光下高效催化降解废水中有机染料污染物。本发明制备方法、工艺设备简单，操作简便、重复性好，适合产业化生产。

技术领域

本发明属于复合纳米材料技术领域，特别是涉及一种CeVO₄@BiVO₄复合纳米材料、制备方法及应用。

背景技术

钒酸铈(CeVO₄)由于在润滑添加剂、电致变色材料、气体传感器和催化等领域有着广泛的应用而备受关注。特别地，由于其带隙能较宽(约为3eV)，CeVO₄用于光催化的可能性较大。

光催化是近年来发展的一种促进水体净化的新技术。在特定的光照下，尤其是在可见光照下，即可将废水中的有机染料降解为水和二氧化碳等小分子的废水处理技术，是一种绿色的很有发展潜力的治理废水的途径。因此，设计一种高效的可见光响应型光催化剂势在必行。在所有可见光驱动的光催化剂中，BiVO₄负载的纳米复合材料已被广泛研究。尽管已有一些关于BiVO₄负载的CeVO₄纳米复合材料作为光催化剂的研究，包括各种微米、纳米尺寸的CeVO₄结构(形貌为颗粒、棒、板或微球)，然而，CeVO₄的光催化效率高度依赖于形貌和晶体结构。这些已有的复合纳米材料受到表面积小、快速的电荷复合以及可见光的吸收率有限等因素的影响，导致光催化效率不高，限制了它们的实际应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种CeVO₄@BiVO₄复合纳米材料及其应用，该复合纳米材料为内部中空的球形结构，微观表面为高度“敞开”的多级纳米结构，表面积大，能实现可见光下高效催化降解废水中有机染料污染物。

本发明提供了一种CeVO₄@BiVO₄复合纳米材料，所述CeVO₄@BiVO₄复合纳米材料为内部中空的球形结构，所述CeVO₄@BiVO₄复合纳米材料的球壳由CeVO₄纳米线自组装而成，所述CeVO₄纳米线表面负载有BiVO₄颗粒。

进一步的，所述CeVO₄@BiVO₄复合纳米材料的粒径为1.5～2.0μm，CeVO₄纳米线长度为200～250nm，所述复合纳米材料中CeVO₄与BiVO₄摩尔比例为1:0.1～1。

进一步的，所述球壳的壁厚为150～300nm。

本发明还提供了一种CeVO₄@BiVO₄复合纳米材料的制备方法，包括以下步骤：