[发明专利]一种溶胶-凝胶法制备具有光催化性能的BiVO4 薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种溶胶-凝胶法制备具有光催化性能的BiVO4薄膜的方法，该方法包括以下步骤：分别以五水硝酸铋（Bi(NO3)3·5H2O）、偏钒酸铵（NH4VO3）为原料，柠檬酸为溶剂，配成前驱液A和B，将A和B混合配成BiVO4溶胶。采用旋涂法在处理过的FTO玻璃基板表面旋涂BiVO4溶胶以形成薄膜，将旋涂后的薄膜进行预退火、退火处理，即得到固定于FTO玻璃基板表面的BiVO4薄膜。本发明结合溶胶-凝胶法和旋涂法制备出了纯单斜相BiVO4薄膜，并且制备出的BiVO4薄膜在可见光照射下具有一定的光催化活性，同时解决了BiVO4光催化剂的固载问题，实现了BiVO4光催化剂的分离、回收和再次利用。

主权项

一种溶胶‑凝胶法制备具有光催化性能的BiVO4薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：将Bi(NO3)3·5H2O和CA按照Bi:CA=1:（0.8~2）的摩尔配比溶解于去离子水中，Bi(NO3)3·5H2O和CA的浓度分别为0.8~1.5mol/L和0.64~3mol/L，将得到的溶液搅拌均匀，用乙醇胺调节pH，直至溶液澄清，得到前驱液A;步骤(2)：将NH4VO3和CA按照V:CA=1:（0.8~2）的摩尔配比溶解于沸水中，其中NH4VO3和CA的浓度分别为0.8~1.8mol/L和0.64~3.6mol/L，配成前驱液B;步骤(3)：按照Bi:V=1:（1~1.2）的比例将前驱液A滴加至前驱液B中，恒温搅拌均匀，得到深蓝色BiVO4溶胶C；步骤(4)：通过旋涂法在FTO基板表面旋涂深蓝色BiVO4溶胶C，将旋涂后的FTO基板表面的薄膜进行预退火处理，预退火处理的温度为200~250℃，时间为3~6min；步骤(5):重复步骤(4)，直至FTO基板表面的薄膜达到预设的膜厚为止；步骤(6):将步骤(5)经过预退火处理的薄膜进行退火处理，退火处理温度为400‑600℃，保温时间为1h，得到具有光催化性能的BiVO4薄膜。