CN111841576A - 一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法 - Google Patents

一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种富含氧空位Bi/BiVO4‑CdS光催化剂的制备方法,具体按照以下步骤实施:步骤1:BiVO4的制备:步骤2:Bi/BiVO4的制备:步骤3:Bi/BiVO4‑CdS的制备:将Bi/BiVO4添加到含二水乙酸镉的去离子水中;然后将溶液搅拌30分钟,以实现Cd2+在Bi/BiVO4表面上的优先吸收;将硫脲加入上述溶液中并在80‑100℃下保持20‑40分钟;将沉淀物用去离子水洗涤数次,并在真空烘箱中干燥后得到Bi/BiVO4‑CdS光催化剂,提供了一种在可见光下对四环素表现出降解效率高,速率快,具有良好的经济和环境效益的富含氧空位的Bi/BiVO4‑CdS光催化剂。

Description

一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法
技术领域
本发明属于新型材料技术领域,涉及一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法。
背景技术
四环素是一类新兴的有机污染物,被广泛用于治疗人类和动物疾病,由于抗生素耐药性事件的增加,引起了公众的广泛关注。四环素是最常见的一种广谱抗生素,广泛用于治疗细菌感染,并作为促进多种水产养殖动物生长的添加剂。然而,大量的四环素使用也给环境带来了严重的危害。因此,研究四环素的高效去除具有较高的科学意义。
目前,生物处理、反渗透、萃取以及吸附法被广泛用于去除四环素,然而这些方法所需时间长,处理工艺复杂,并产生二次污染。光催化降解技术由于其便宜,易操作的特点,成为去除四环素的可选技术。Zhang等人[Characterization and photocatalyticproperties of Au/BiVO4 composites]利用水热法合成了Au/BiVO4复合材料,1.48wt%的Au/BiVO4复合材料表现出比其他样品更好的光催化活性。金离子增强了电荷载流子分离和抑制电子空穴结合,从而导致更高的光催化活性。然而,由于窄带隙能量导致光诱导载流子的快速重组,因此需要进一步提高纯BiVO4光催化剂的光催化性能。Z型复合半导体系统通常包括两种半导体材料和一种贵金属,它不仅可以改善反应的可见光吸收和电荷转移速率,而且提高了能量转化率。CdS具有良好的载流子传输能力,可以使光生电子和空穴及时有效地移动,延长了光生载流子的寿命并提高了光催化活性。
此外,氧空位(OV)在铋基光催化剂中是一种有效的电子捕获和穿梭剂,它可以作为Z型复合光催化剂中的电子介质,提高氧化还原能力和光生电子-空穴对的分离效率。Gao等人[Surprise in the phosphate modification of BiOCl with oxygen vacancy:Insitu construction of hierarchical Z-scheme BiOCl-OV-BiPO4 photocatalyst forthe degradation of carbamazepine]采用一种简便的原位磷酸盐改性方法制备了一种新型的BiOCl-OV-BiPO4光催化剂。BiOCl-OV-BiPO4光催化剂在氙灯照射30min后的最大降解率为81.70%,反应动力学常数(k)为普通BiOCl样品的5.75倍。氧空位(OV)对Z型BiOCl-OV-BiPO4的形成具有重要意义,表明OV有利于BiOCl表面BiPO4的生成;OV作为电子介质,促进BiOCl与BiPO4之间光生载流子的分离。
氧空位可以有效捕获铋基光催化剂中的电子,并且可以在Z型符合光催化剂中充当电子介质,从而提高光生电子-空穴对的分离效率,Bi金属也被发现具有贵金属的等离子效应,可以提高光催化剂的光吸收能力。鉴于此,本发明成功制备了富含氧空位的Bi/BiVO4-CdS光催化剂,通过化学浴沉积法,将CdS成功沉积在Bi/BiVO4的表面,同时保持了Bi/BiVO4的树叶结构和形貌,通过对制备条件进行优化,制备高催化活性的光催化剂,通过Bi金属创新性地增强了光吸收能力,氧空位提高了BiVO4和CdS的电子空穴分离效率,改善了CdS的光腐蚀问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法,提供了一种在可见光下对四环素表现出降解效率高,速率快,具有良好的经济和环境效益的富含氧空位的Bi/BiVO4-CdS光催化剂。
本发明所采用的技术方案是,一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1:BiVO4的制备:
将五水硝酸铋分散在去离子水中,超声处理,然后均匀搅拌20-30分钟;将正钒酸钠添加到混合溶液中,搅拌1-2小时后,将溶液转移到水热反应釜中,在160℃下分别保持4-8小时;将黄色粉末用去离子水和无水乙醇洗涤后,即得到BiVO4
步骤2:Bi/BiVO4的制备:
将BiVO4分散在去离子水中,并均匀搅拌;然后在剧烈搅拌下将NaBH4溶液缓慢地滴加到上述溶液中;搅拌1-2小时后,将溶液保持1-2小时;将沉淀物用去离子水和无水乙醇充分洗涤几次,干燥后得到Bi/BiVO4
步骤3:Bi/BiVO4-CdS的制备:
将Bi/BiVO4添加到含二水乙酸镉的去离子水中;然后将溶液搅拌30分钟,以实现Cd2+在Bi/BiVO4表面上的优先吸收;将硫脲加入上述溶液中并在80-100℃下保持20-40分钟;将沉淀物用去离子水洗涤数次,并在真空烘箱中干燥后得到Bi/BiVO4-CdS光催化剂。
本发明的特点还在于:
步骤1中,五水硝酸铋、去离子水、正钒酸钠之间的质量比为:0.06-0.1:40-45:0.1-0.15。
步骤2中,NaBH4/BiVO4摩尔比=0.18-0.22。
步骤3中,Bi/BiVO4、二水乙酸镉、硫脲的质量比0.02-0.06:1.2-1.6:0.6-1。
步骤2中去离子水为25mL。
步骤2中NaBH4为13mL。
步骤2中,将BiVO4分散在25mL去离子水中,均匀搅拌的时间为10-20分钟。
步骤1中,超声处理的时间为10-20分钟,黄色粉末用去离子水和无水乙醇洗涤3次以上。
步骤2中,干燥温度为40-60℃,干燥时间为10-12小时。
步骤3中,真空烘箱的温度为60-80℃,干燥时间为10-12小时。
本发明的有益效果是:本发明一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法,提供了一种在可见光下对四环素表现出降解效率高,速率快,具有良好的经济和环境效益的富含氧空位的Bi/BiVO4-CdS光催化剂,利用硼氢化钠一步还原法同时得到了Bi金属和氧空位,工艺简单,通过化学浴沉积法,CdS成功沉积在Bi/BiVO4的表面,同时保持了Bi/BiVO4的树叶结构和形貌,Bi/BiVO4-CdS复合光催化剂中,Bi金属增强了光吸收能力,氧空位提高了BiVO4和CdS的电子空穴分离效率,改善了CdS的光腐蚀问题。
附图说明
图1是本发明一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法中水热法制备的BiVO4-8的扫描电镜图;
图2是本发明一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法中制备的Bi/BiVO4-CdS的扫描电镜图;
图3是本发明一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法中不同光催化剂对四环素的降解速率图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1:BiVO4的制备:
将水硝酸铋分散在去离子水中,超声处理,然后均匀搅拌20-30分钟;将正钒酸钠添加到混合溶液中,搅拌1-2小时后,将溶液转移到水热反应釜中,在160℃下分别保持4-8小时;将黄色粉末用去离子水和无水乙醇洗涤后,即得到BiVO4
步骤1中,五水硝酸铋、去离子水、正钒酸钠之间的质量比为:0.06-0.1:40-45:0.1-0.15。
步骤1中,超声处理的时间为10-20分钟,黄色粉末用去离子水和无水乙醇洗涤3次以上。
步骤2:Bi/BiVO4的制备:
将BiVO4分散在去离子水中,并均匀搅拌;然后在剧烈搅拌下将NaBH4溶液缓慢地滴加到上述溶液中;搅拌1-2小时后,将溶液保持1-2小时;将沉淀物用去离子水和无水乙醇充分洗涤几次,干燥后得到Bi/BiVO4
步骤2中,NaBH4/BiVO4摩尔比=0.18-0.22。
步骤2中去离子水为25mL。
步骤2中,将BiVO4分散在25mL去离子水中,均匀搅拌的时间为10-20分钟。
步骤2中NaBH4为13mL。
步骤2中,干燥温度为40-60℃,干燥时间为10-12小时。
步骤3:Bi/BiVO4-CdS的制备:
将Bi/BiVO4添加到含二水乙酸镉的去离子水中;然后将溶液搅拌30分钟,以实现Cd2+在Bi/BiVO4表面上的优先吸收;将硫脲加入上述溶液中并在80-100℃下保持20-40分钟;将沉淀物用去离子水洗涤数次,并在真空烘箱中干燥后得到Bi/BiVO4-CdS光催化剂。
步骤3中,Bi/BiVO4、二水乙酸镉、硫脲的质量比0.02-0.06:1.2-1.6:0.6-1。
步骤3中,真空烘箱的温度为60-80℃,干燥时间为10-12小时。
本发明一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法通过四环素的光降解来评估光催化剂的光催化活性,降解四环素的方法为,在光照射之前,将光催化剂和50mL的四环素溶液在黑暗条件下搅拌30min,达到吸附平衡。在不同的光照时间间隔下,将溶液过滤,使用紫外可见分光光度计在357nm处测量浓度,根据初始浓度和不同时间的浓度计算降解率。四环素的初始浓度是20mg/L,催化剂质量是20mg。
实施例1
BiVO4的制备:
将50-80mg的五水硝酸铋分散在40-45mL去离子水中,超声处理10-20分钟,然后均匀搅拌20-30分钟。随后,将90-110mg正钒酸钠添加到混合溶液中。搅拌1-2小时后,将溶液转移到水热反应釜中,在160℃下分别保持2、4、6、8小时。将黄色粉末用去离子水和无水乙醇洗涤3次以上,即得到BiVO4-2、BiVO4-4、BiVO4-6、BiVO4-8。
Bi/BiVO4的制备:
将0.125-0.140g的BiVO4-8分散在25mL去离子水中,并均匀搅拌10-20分钟。然后在剧烈搅拌下将13mL NaBH4溶液缓慢地滴加到上述溶液中(NaBH4/BiVO4摩尔比=0.18-0.22)。搅拌1-2小时后,将溶液保持1-2小时。将沉淀物用去离子水和无水乙醇充分洗涤几次,并在40-60℃下干燥10-12小时得到Bi/BiVO4
Bi/BiVO4-CdS的制备:
将40-50mg的Bi/BiVO4添加到含1.45-1.55g二水乙酸镉的去离子水中。然后将溶液搅拌30分钟,以实现Cd2+在Bi/BiVO4表面上的优先吸收。随后,将0.75-0.85g硫脲加入上述溶液中并在80-100℃下保持20-40分钟。将沉淀物用去离子水洗涤数次,并在真空烘箱中于60-80℃干燥10-12小时得到Bi/BiVO4-CdS光催化剂。
复合光催化剂对四环素降解的具体步骤:
通过四环素(20mg/L)的光降解来评估光催化剂的光催化活性。使用300W氙灯和AM1.5截止滤光片得到模拟太阳光。灯光和液体表面之间的距离为10cm,循环水用于控制反应温度。在光照射之前,将20mg的光催化剂和50mL的四环素溶液在黑暗条件下搅拌30min,达到吸附平衡。在不同的时间间隔下,将溶液过滤,使用紫外可见分光光度计在357nm处测量四环素的浓度,根据初始浓度和不同时间的浓度,计算得到降解率。
制备的最佳光催化剂在30min对四环素的降解率达85.5%,且重复使用5次后,降解率下降控制在5%以内。
实施例2:
BiVO4的制备:
将60mg五水硝酸铋分散在40mL去离子水中,超声处理10分钟,然后均匀搅拌20分钟。随后,将100mg正钒酸钠添加到混合溶液中。搅拌1小时后,将溶液转移到水热反应釜中,在160℃下分别保持8小时。将黄色粉末用去离子水和无水乙醇洗涤3次以上,如图1所示,即得到BiVO4-8。Bi/BiVO4的制备:
以BiVO4-8为底物,NaBH4溶液为还原剂,制备了Bi/BiVO4复合材料。将0.125gBiVO4-8分散在25mL去离子水中,并均匀搅拌20分钟。然后在剧烈搅拌下(NaBH4/BiVO4摩尔比=0.2)将13mL NaBH4溶液缓慢地滴加到上述溶液中。搅拌1小时后,将溶液保持1小时。将沉淀物用去离子水和无水乙醇充分洗涤几次,并在40℃下干燥12小时。
Bi/BiVO4-CdS的制备:
使用CBD方法合成了Bi/BiVO4-CdS复合材料。将40mg Bi/BiVO4添加到40mL含1.48g二水乙酸镉的去离子水中。然后将溶液搅拌30分钟,以实现Cd2+在Bi/BiVO4表面上的优先吸收。随后,将0.8g硫脲加入上述溶液中并在80℃下保持30分钟。将沉淀物用去离子水洗涤数次,并在真空烘箱中于60℃干燥10小时。
复合光催化剂对四环素降解的具体步骤:
通过四环素(20mg/L)的光降解来评估光催化剂的光催化活性。使用300W氙灯和AM1.5截止滤光片得到模拟太阳光。灯光和液体表面之间的距离为10cm,循环水用于控制反应温度。在光照射之前,将20mg的光催化剂和50mL的四环素溶液在黑暗条件下搅拌30min,达到吸附平衡。在不同的时间间隔下,将溶液过滤,使用紫外可见分光光度计在357nm处测量TCH的浓度,根据初始浓度和不同时间的浓度,计算得到降解率。
所得的Bi/BiVO4-CdS光催化剂在可见光下30min对四环素降解率可达85.5%,重复使用5次,30min对四环素的降解率依然达到83.5%。
实施例3:
BiVO4的制备:
将60mg五水硝酸铋分散在40mL去离子水中,超声处理10分钟,然后均匀搅拌20分钟。随后,将100mg正钒酸钠添加到混合溶液中。搅拌1小时后,将溶液转移到水热反应釜中,在160℃下分别保持8小时。将黄色粉末用去离子水和无水乙醇洗涤3次以上,即得到BiVO4-8。
Bi/BiVO4的制备:
以BiVO4-8为底物,NaBH4溶液为还原剂,制备了Bi/BiVO4复合材料。将0.125gBiVO4-8分散在25mL去离子水中,并均匀搅拌20分钟。然后在剧烈搅拌下(NaBH4/BiVO4摩尔比=0.18)将13mL NaBH4溶液缓慢地滴加到上述溶液中。搅拌1小时后,将溶液保持1小时。将沉淀物用去离子水和无水乙醇充分洗涤几次,并在40℃下干燥12小时。
Bi/BiVO4-CdS的制备:
使用CBD方法合成了Bi/BiVO4-CdS复合材料。将40mg Bi/BiVO4添加到40mL含1.48g二水乙酸镉的去离子水中。然后将溶液搅拌30分钟,以实现Cd2+在Bi/BiVO4表面上的优先吸收。随后,将0.8g硫脲加入上述溶液中并在80℃下保持30分钟。将沉淀物用去离子水洗涤数次,并在真空烘箱中于60℃干燥10小时,得到Bi/BiVO4-CdS,如图2所示。复合光催化剂对四环素降解的具体步骤:
通过四环素(20mg/L)的光降解来评估光催化剂的光催化活性。使用300W氙灯和AM1.5截止滤光片得到模拟太阳光。灯光和液体表面之间的距离为10cm,循环水用于控制反应温度。在光照射之前,将20mg的光催化剂和50mL的四环素溶液在黑暗条件下搅拌30min,达到吸附平衡。在不同的时间间隔下,将溶液过滤,使用紫外可见分光光度计在357nm处测量TCH的浓度,根据初始浓度和不同时间的浓度,计算得到降解率。
如图3所示,所得的Bi/BiVO4-CdS光催化剂在可见光下30min对四环素降解率可达82.5%,重复使用5次,30min对四环素的降解率依然达到79.8%。
实施例4:
BiVO4的制备:
将60mg五水硝酸铋分散在40mL去离子水中,超声处理10分钟,然后均匀搅拌20分钟。随后,将100mg正钒酸钠添加到混合溶液中。搅拌1小时后,将溶液转移到水热反应釜中,在160℃下分别保持6小时。将黄色粉末用去离子水和无水乙醇洗涤3次以上,即得到BiVO4-6。
Bi/BiVO4的制备:
以BiVO4-6为底物,NaBH4溶液为还原剂,制备了Bi/BiVO4复合材料。将0.125gBiVO4-6分散在25mL去离子水中,并均匀搅拌20分钟。然后在剧烈搅拌下(NaBH4/BiVO4摩尔比=0.2)将13mL NaBH4溶液缓慢地滴加到上述溶液中。搅拌1小时后,将溶液保持1小时。将沉淀物用去离子水和无水乙醇充分洗涤几次,并在40℃下干燥12小时。
Bi/BiVO4-CdS的制备:
使用CBD方法合成了Bi/BiVO4-CdS复合材料。将40mg Bi/BiVO4添加到40mL含1.48g二水乙酸镉的去离子水中。然后将溶液搅拌30分钟,以实现Cd2+在Bi/BiVO4表面上的优先吸收。随后,将0.8g硫脲加入上述溶液中并在80℃下保持30分钟。将沉淀物用去离子水洗涤数次,并在真空烘箱中于60℃干燥10小时。
复合光催化剂对四环素降解的具体步骤:
通过四环素(20mg/L)的光降解来评估光催化剂的光催化活性。使用300W氙灯和AM1.5截止滤光片得到模拟太阳光。灯光和液体表面之间的距离为10cm,循环水用于控制反应温度。在光照射之前,将20mg的光催化剂和50mL的四环素溶液在黑暗条件下搅拌30min,达到吸附平衡。在不同的时间间隔下,将溶液过滤,使用紫外可见分光光度计在357nm处测量TCH的浓度,根据初始浓度和不同时间的浓度,计算得到降解率。
所得的Bi/BiVO4-CdS光催化剂在可见光下30min对四环素降解率可达77.3%,重复使用5次,30min对四环素的降解率依然达到75.8%。
实施例5:
BiVO4的制备:
将60mg五水硝酸铋分散在40mL去离子水中,超声处理10分钟,然后均匀搅拌20分钟。随后,将100mg正钒酸钠添加到混合溶液中。搅拌1小时后,将溶液转移到水热反应釜中,在160℃下分别保持4小时。将黄色粉末用去离子水和无水乙醇洗涤3次以上,即得到BiVO4-4。
Bi/BiVO4的制备:
以BiVO4-4为底物,NaBH4溶液为还原剂,制备了Bi/BiVO4复合材料。将0.125gBiVO4-4分散在25mL去离子水中,并均匀搅拌20分钟。然后在剧烈搅拌下(NaBH4/BiVO4摩尔比=0.2)将13mL NaBH4溶液缓慢地滴加到上述溶液中。搅拌1小时后,将溶液保持1小时。将沉淀物用去离子水和无水乙醇充分洗涤几次,并在40℃下干燥12小时。
Bi/BiVO4-CdS的制备:
使用CBD方法合成了Bi/BiVO4-CdS复合材料。将40mg Bi/BiVO4添加到40mL含1.48g二水乙酸镉的去离子水中。然后将溶液搅拌30分钟,以实现Cd2+在Bi/BiVO4表面上的优先吸收。随后,将0.8g硫脲加入上述溶液中并在80℃下保持30分钟。将沉淀物用去离子水洗涤数次,并在真空烘箱中于60℃干燥10小时。
复合光催化剂对四环素降解的具体步骤:
通过四环素(20mg/L)的光降解来评估光催化剂的光催化活性。使用300W氙灯和AM1.5截止滤光片得到模拟太阳光。灯光和液体表面之间的距离为10cm,循环水用于控制反应温度。在光照射之前,将20mg的光催化剂和50mL的四环素溶液在黑暗条件下搅拌30min,达到吸附平衡。在不同的时间间隔下,将溶液过滤,使用紫外可见分光光度计在357nm处测量TCH的浓度,根据初始浓度和不同时间的浓度,计算得到降解率。
所得的Bi/BiVO4-CdS光催化剂在可见光下30min对四环素降解率可达71.1%,重复使用5次,30min对四环素的降解率依然达到65.2%。
实施例6:
BiVO4的制备:
将80mg五水硝酸铋分散在40mL去离子水中,超声处理10分钟,然后均匀搅拌20分钟。随后,将100mg正钒酸钠添加到混合溶液中。搅拌1小时后,将溶液转移到水热反应釜中,在160℃下分别保持8小时。将黄色粉末用去离子水和无水乙醇洗涤3次以上,即得到BiVO4-8。
Bi/BiVO4的制备:
以BiVO4-8为底物,NaBH4溶液为还原剂,制备了Bi/BiVO4复合材料。将0.125gBiVO4-8分散在25mL去离子水中,并均匀搅拌20分钟。然后在剧烈搅拌下(NaBH4/BiVO4摩尔比=0.22)将13mL NaBH4溶液缓慢地滴加到上述溶液中。搅拌1小时后,将溶液保持1小时。将沉淀物用去离子水和无水乙醇充分洗涤几次,并在40℃下干燥12小时。
Bi/BiVO4-CdS的制备:
使用CBD方法合成了Bi/BiVO4-CdS复合材料。将60mg Bi/BiVO4添加到40mL含1.6g二水乙酸镉的去离子水中。然后将溶液搅拌30分钟,以实现Cd2+在Bi/BiVO4表面上的优先吸收。随后,将1.0g硫脲加入上述溶液中并在80℃下保持30分钟。将沉淀物用去离子水洗涤数次,并在真空烘箱中于60℃干燥10小时。
复合光催化剂对四环素暗吸附的具体步骤:
通过四环素(20mg/L)的光降解来评估光催化剂的光催化活性。将20mg的光催化剂和50mL的四环素溶液在黑暗条件下搅拌30min,达到吸附平衡。将溶液过滤,使用紫外可见分光光度计在357nm处测量TCH的浓度,根据初始浓度和不同时间的浓度,计算得到降解率。
所得的Bi/BiVO4-CdS光催化剂在可见光下30min对四环素降解率可达82.7%,重复使用5次,30min对四环素的降解率依然达到80.1%。
本发明一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法,提供了一种在可见光下对四环素表现出降解效率高,速率快,具有良好的经济和环境效益的富含氧空位的Bi/BiVO4-CdS光催化剂,利用硼氢化钠一步还原法同时得到了Bi金属和氧空位,工艺简单,通过化学浴沉积法,CdS成功沉积在Bi/BiVO4的表面,同时保持了Bi/BiVO4的树叶结构和形貌,Bi/BiVO4-CdS复合光催化剂中,Bi金属增强了光吸收能力,氧空位提高了BiVO4和CdS的电子空穴分离效率,改善了CdS的光腐蚀问题。

Claims (10)

1.一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1:BiVO4的制备:
将五水硝酸铋分散在去离子水中,超声处理,然后均匀搅拌20-30分钟;将正钒酸钠添加到混合溶液中,搅拌1-2小时后,将溶液转移到水热反应釜中,在160℃下分别保持4-8小时;将黄色粉末用去离子水和无水乙醇洗涤后,即得到BiVO4
步骤2:Bi/BiVO4的制备:
将BiVO4分散在去离子水中,并均匀搅拌;然后在剧烈搅拌下将NaBH4溶液缓慢地滴加到上述溶液中;搅拌1-2小时后,将溶液保持1-2小时;将沉淀物用去离子水和无水乙醇充分洗涤几次,干燥后得到Bi/BiVO4
步骤3:Bi/BiVO4-CdS的制备:
将Bi/BiVO4添加到含二水乙酸镉的去离子水中;然后将溶液搅拌30分钟,以实现Cd2+在Bi/BiVO4表面上的优先吸收;将硫脲加入上述溶液中并在80-100℃下保持20-40分钟;将沉淀物用去离子水洗涤数次,并在真空烘箱中干燥后得到Bi/BiVO4-CdS光催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,五水硝酸铋、去离子水、正钒酸钠之间的质量比为:0.06-0.1:40-45:0.1-0.15。
3.根据权利要求1所述的一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,NaBH4/BiVO4摩尔比=0.18-0.22。
4.根据权利要求1所述的一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,Bi/BiVO4、二水乙酸镉、硫脲的质量比0.02-0.06:1.2-1.6:0.6-1。
5.根据权利要求1所述的一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤2中去离子水为25mL。
6.根据权利要求1所述的一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤2中NaBH4为13mL。
7.根据权利要求1所述的一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,将BiVO4分散在25mL去离子水中,均匀搅拌的时间为10-20分钟。
8.根据权利要求1所述的一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,超声处理的时间为10-20分钟,黄色粉末用去离子水和无水乙醇洗涤3次以上。
9.根据权利要求1所述的一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,干燥温度为40-60℃,干燥时间为10-12小时。
10.根据权利要求1所述的一种富含氧空位Bi/BiVO4-CdS光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,真空烘箱的温度为60-80℃,干燥时间为10-12小时。
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