一种Zn²⁺掺杂BiVO₄可见光催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种Zn2+掺杂BiVO4可见光催化剂及其制备方法，其名义组分为：Bi1-xZnxVO4，x=1~10mol%。本发明所制备的催化剂具有分散性好，晶型结构和形貌可控，可见光响应活性高，化学稳定性好等优点，对含复杂苯环结构的亚甲基蓝溶液的降解效率比纯BiVO4有显著的提高，本发明制备工艺简单，原料易得，制备周期短，节省能源，便于工业化生产。

主权项

一种Zn2+掺杂BiVO4可见光催化剂，其特征是：其中Zn2+掺杂量x为1~10 mol%，该可见光催化剂通过以下方法制备而成：1） 将NH4VO3溶解于NaOH溶液中得到透明溶液A；其中NH4VO3与NaOH的摩尔比为0.1~0.3；2）将Bi(NO3)3·5H2O和Zn(NO3)2·6H2O溶解于HNO3溶液中，磁力搅拌得到溶液B，其中Bi3+、Zn2+摩尔数之和与V5+摩尔数之比为1:1，Bi3+与Zn2+的摩尔比为(1‑x): x，NH4VO3与HNO3的摩尔比为0.1~0.3；3）然后在不断搅拌的情况下将溶液A逐渐滴加到溶液B中，形成黄色悬浊液，再用NaOH溶液调节体系pH值为1~9，继续搅拌1~3 h得到前驱物溶液；4）将前驱物溶液转移至反应釜中，反应釜体积填充度为70%‑80%，放入烘箱中在150~180℃温度下水热处理12~24 h；反应完全后利用离心沉降，并将得到的黄色沉淀物用去离子水和无水乙醇分别洗涤2~3次，至滤液的pH值为中性；在75~90℃条件下干燥4~8 h，得到催化剂；其中，以上步骤中所用HNO3溶液的摩尔浓度为2~4 mol/L；所用NaOH溶液的摩尔浓度也为2~4 mol/L。