一种钒酸铋纳米棒高效光催化剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种钒酸铋纳米棒高效光催化剂及其制备方法，该催化剂的形貌为棒状，尺寸在纳米级，该纳米棒直径为15-30nm，长径比为5-40，比表面积为28.2m²·g^-1，晶相为单斜白钨矿相，生长方向为[010]方向。制备方法是先将五水合硝酸铋与油酸钠或油酸溶于水并剧烈搅拌，然后将偏钒酸铵加到上述混合溶液中，然后在70-200℃的条件下水热6-48h，经离心洗涤干燥得到钒酸铋纳米棒。与现有技术相比，本发明采用的合成法，设备简单，操作方便，合成周期短，可重复性高，原料种类少、成本低、环保无污染而且产率高；制备的钒酸铋纳米棒吸附能力非常，在紫外光、可见光和自然光辐射下均能异常高效的降解有毒污染物和分解水。

主权项

一种钒酸铋纳米棒高效光催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将五水合硝酸铋溶于去离子水中得到浓度为1～100mmol/L的溶液，以水热釜的PTFE内衬为容器，搅拌10～60min使所述溶液形成均匀的乳白色浊液，然后加入物质的量是五水合硝酸铋0.5～6倍的油酸钠或油酸，搅拌30min以上形成稳定的乳白色悬浮液，记为溶液A；(2)将与五水合硝酸铋等物质的量的偏钒酸铵溶于去离子水中，搅拌至其溶解形成淡黄色透明溶液，记为溶液B；(3)将步骤(2)得到的溶液B边搅拌边加入PTFE内衬中的A溶液，再继续搅拌0.5～8h，得到均匀的淡乳黄色混合液C；(4)将步骤(3)得到的混合液C转移到水热反应釜中，加入磁铁一块，在70～200℃条件下反应6～48h，自然冷却到室温；(5)将步骤(4)得到的产物用去离子水或乙醇及正丁烷的混合溶液洗涤并离心3～6次，并在40～100℃下干燥4～24h，得到暗黄色的钒酸铋纳米棒，记为BVO‑NRs；(6)将步骤(5)干燥得到的钒酸铋纳米棒于180～260℃条件下热处理0.5～6h，获得改性的钒酸铋纳米棒，记为HT‑BVO‑NRs；所得催化剂的形貌为棒状，尺寸在纳米级，该纳米棒直径为15‑30nm，长径比为5‑40，比表面积为28.2m²·g^‑1，晶相为单斜白钨矿相，生长方向为[010]方向。