一种Sm掺杂BiVO₄光催化剂及其制备方法和应用

摘要

一种Sm掺杂BiVO₄光催化剂及其制备方法和应用，其主要成分为BiVO₄，为四方锆石相结构，且BiVO₄的晶格中含有Sm³⁺。分别将五水硝酸铋和偏钒酸铵溶于水中得铋盐溶液和钒盐溶液，按Bi与V的摩尔比为1:1将钒盐溶液加入铋盐溶液中得混合液，调节混合液的pH值为8，再加入六水硝酸钐，Sm与Bi的摩尔比为(2.04～13.64):100，用微波水热法以300W的功率在180℃保温40min制备出Sm掺杂BiVO₄光催化剂。本发明一步合成了Sm掺杂BiVO₄光催化剂，其流程少，操作简单，反应时间短，反应条件温和，合成的Sm掺杂BiVO₄光催化剂具有较高的光催化活性，能够应用于降解环境污染物。

主权项

一种Sm掺杂BiVO₄光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将Bi(NO₃)₃·5H₂O溶于水中，搅拌均匀，得到铋盐溶液；将NH₄VO₃溶于100℃的水中，加热搅拌均匀，得到钒盐溶液；其中铋盐溶液中Bi(NO₃)₃·5H₂O的浓度为0.4mol/L，钒盐溶液中NH₄VO₃的浓度为0.4mol/L；步骤2：按Bi与V的摩尔比为1:1将钒盐溶液加到铋盐溶液中，搅拌均匀，得到混合液；步骤3：用浓度为5mol/L的NaOH溶液调节混合液的pH值为8，搅拌均匀；其中NaOH溶液的滴加速度小于等于1mL/min；步骤4：将Sm(NO₃)₃·6H₂O加入到调节了pH值后的混合液中，搅拌均匀，得前驱液，其中Sm与Bi的摩尔比为(2.04～13.64):100；步骤5：将前驱液加入微波水热反应釜中，将微波水热反应釜密封后置于微波辅助水热合成仪中，设定压力为1.2MPa，在300W的微波功率下，从室温升温至100℃，在100℃保温8min；然后从100℃升温至150℃，在150℃保温8min；再从150℃升温至180℃，在180℃保温40min后结束反应；步骤6：待反应结束后，冷却至室温，取出微波水热反应釜中的沉淀物，洗涤，干燥，得到Sm掺杂BiVO₄光催化剂。