[发明专利]BiVO4

摘要

本发明公开一种BiVO4/2D g‑C3N4Z型异质结光催化剂的制备方法，具体方法为：先通过水热反应法制备BiVO4，热聚合三聚氰胺制备石墨相氮化碳(g‑C3N4)，通过热氧化剥离得到2D g‑C3N4，然后以甲醇为溶剂，通过超声辅助化学吸附法制备BiVO4/2D g‑C3N4Z型异质结光催化剂。本发明制备的BiVO4/2D g‑C3N4Z型异质结光催化剂中，2D g‑C3N4分布在BiVO4的表面形成Z型异质结结构，能够快速分离光生电子和空穴，提高光电子的寿命，减小了光生电子空穴复合率，对可见光具有良好的响应，在催化反应40min后，罗丹明B溶液的降解率可达到93.0％。该材料可用于光降解有机污染物，对环境治理具有重要的意义。

主权项

1.一种BiVO₄/2D g‑C₃N₄Z型异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：其具体包括以下步骤：S1、采用水热反应法制备BiVO₄：以Bi(NO₃)₃·5H₂O为原料溶于浓度为2mol/L的HNO₃溶液，充分搅拌形成A溶液；以NH₄VO₃为原料溶于浓度为2mol/L的NaOH溶液，充分搅拌形成B溶液；将B溶液缓慢倒入A溶液中，并不断搅拌，形成黄色混合物悬浮液，使用浓度为2mol/L的NaOH溶液调节pH值为7～9，充分搅拌后，将制备好的BiVO₄前驱液倒入水热釜中进行水热反应，待反应釜冷却至室温，分别用水和乙醇洗样，烘干得到黄色的BiVO₄样品；S2、采用热聚合法制备体相g‑C₃N₄：将装有C₃N₃(NH₂)₃的坩埚放入马弗炉中，以4℃/min的升温速率煅烧至550℃，煅烧4h，降温至室温，研磨，所得到的样品为体相g‑C₃N₄；S3、热剥离得到2D g‑C₃N₄：取步骤S2制得的体相g‑C₃N₄在空气气氛下进行热剥离，以升温速率4～5℃/min在550℃下煅烧2～4h，得到2D g‑C₃N₄；S4、采用超声辅助化学吸附法制备BiVO₄/2D g‑C₃N₄Z型异质结光催化剂：将2D g‑C₃N₄分散在甲醇溶液中，室温下进行超声反应，之后，加入BiVO₄，继续超声1h，并在通风橱中搅拌24h，甲醇挥发后，收集所得产物并在60℃下干燥12h，得到BiVO₄/2D g‑C₃N₄Z型异质结光催化剂。