CN113070082B - 一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂及其制备方法和应用，属于光催化材料技术领域。本发明采用原位沉淀法，将针状磷酸银生长在钒酸铋的表面，制得具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；利用氧化石墨烯将所得具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银进行包覆，制得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。制得的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂中，针状磷酸银原位生长在钒酸铋表面构成异质结结构，氧化石墨烯纳米片包覆在其表面。所述酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂能够应用于含有机污染物水处理中，在可见光照射下光催化降解有机污染物，并且保持良好的稳定性和优异的光催化活性。
Description
技术领域
本发明属于光催化材料技术领域，涉及一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
工业化的发展产生了大量含有各种有机染料废水，对水体生态系统造成了毒性影响。因此，有机染料污染已成为一个严重的环境问题。目前已采用了吸附、电解、光催化、微生物分解和膜分离等多种方法来去除水中的有机染料。其中，以半导体材料为催化剂，利用绿色的太阳能为能源来消除污染物的光催化技术，被认为是解决环境污染的一种有前途和可持续的方法。
磷酸银(Ag3PO4)是一种光催化性能力极强的可见光光催化材料，自2010年被Ye和Yi发现其有光催化性能以来(Yi，et al.Nature Materials,2010,9:559)，就成为了目前可见光光催化领域的最主要的研究热点之一。Ag3PO4具有高光催化活性的主要原因是禁带宽度为2.45eV，致使Ag3PO4在电子跃迁时所需的能量较低，可以吸收小于530nm的紫外光和可见光，在光吸收波长大于420nm时的量子效率达到90％，表现出极强的光氧化能力和降解有机污染物的能力。然而，由于Ag3PO4在光催化反应过程中的稳定性较差以及成本较高，使其大规模应用受到限制。因此，提高Ag3PO4光催化稳定性是提高其循环利用能力、降低成本的关键。
近年来，采用的最广泛的方法是将具有合适价带和导带位置的两种或多种半导体复合，构筑异质结结构，使得光激发产生的自由电子和空穴会向两个相反的方向移动，以便有效的分离光生电子和空穴。其中，构筑的异质结结构中半导体之间良好到的界面接触，是分离光生电子和空穴的关键。目前人们已成功制备出大量的复合光催化剂，例如，Ag3PO4/TiO2、Ag3PO4/BiVO4、Ag3PO4/g-C3N4等。例如但基于这些常见的异质结，光催化系统中光激发电荷转移路径的问题仍然存在，半导体上留下的电子或空穴可能很容易与空穴或电子重新结合，使材料本身的电荷重组效率降低。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂及其制备方法。本发明所述制备方法简单、安全环保，采用所述制备方法制得的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂的光催化循环稳定性高、催化活性优异，解决了磷酸银复合光催化剂在电荷重组效率高、成本高的问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明公开了一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法，通过采用原位沉淀法，将针状磷酸银生长在钒酸铋的表面，制得具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；利用氧化石墨烯将所得具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银进行包覆，制得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。
优选地，采用原位沉淀法，将针状磷酸银生长在钒酸铋的表面，制得具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银，其具体操作如下：将钒酸铋均匀分散于溶液A后，继续加入溶液B分散均匀，得到混合体系；将所得混合体系经陈化后收集沉淀，将所得沉淀干燥后，得到具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；其中，溶液A为含AgNO3的水-乙醇混合溶剂，溶液B为H3PO4与乙醇的混合溶液。
进一步优选地，溶液A、溶液B中H3PO4和溶液B中乙醇的用量体积比为4～8:1:4～8。
进一步优选地，溶液A中乙醇与水的体积比为1:5～10。
进一步优选地，AgNO3与BiVO4的质量比为(0.5～5.5):1。
进一步优选地，陈化时间为1～3h。
优选地，钒酸铋通过以下步骤得到：将Bi(NO3)3·5H2O溶解在HNO3溶液中得到反应液A，将NH4VO3溶解在HNO3溶液中得到反应液B，将所得反应液B均匀分散于反应液A中得到混合液，将所得混合液的pH值调至1～3收集橙色沉淀，将所得橙色沉淀经老化后进行水热反应，冷却后收集反应沉淀，洗涤所得反应沉淀后进行干燥处理，得到钒酸铋。
进一步优选地，HNO3溶液的浓度为1.5～3.5mol/L；Bi(NO3)3·5H2O与HNO3溶液的用量比为(10～20)g:100mL，NH4VO3与HNO3溶液的用量比为(3～6)g:100mL。
进一步优选地，老化时间为1～3h。
进一步优选地，水热反应的反应参数为200℃反应24h。
优选地，氧化石墨烯采用改进的Hummers法制备得到。
优选地，利用氧化石墨烯将所得具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银进行包覆，制得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂，其具体操作如下：将氧化石墨烯均匀分散于水中，得到氧化石墨烯悬浮液；避光搅拌条件下，将所得具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银均匀分散于氧化石墨烯悬浮液中后，得到反应物体系，将所得反应物体系经离心分离得到固体产物，将所得固体产物经洗涤后冷冻干燥，得到钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。
进一步优选地，将所得具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银均匀分散于氧化石墨烯悬浮液中的操作参数包括搅拌时间为2～5h。
优选地，具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯的质量比为1:(0.01～0.08)。
本发明还公开了采用上述制备方法制得的一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。
优选地，所述复钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂由磷酸银、钒酸铋和氧化石墨烯组成；其中，针状磷酸银原位生长在钒酸铋表面构成异质结结构，形成具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银，氧化石墨烯纳米片包覆在具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银的表面。
进一步优选地，针状磷酸银的直径为20～60nm。
本发明公开了上述一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在含有机污染物水处理中的应用。
优选地，所述钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在含罗丹明B污水处理中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法，采用简单的原位沉淀法将针状磷酸银(Ag3PO4)生长在钒酸铋(BiVO4)的表面，构筑异质结结构。在该结构中，Ag3PO4与BiVO4之间具有良好的界面接触，使得光激发载流子的输运距离明显缩短，降低了光激发电子和空穴的复合率，并且由于针状结构具有更大的比表面积和更高的吸附活性，光激发电子沿针状Ag3PO4生长方向的输运过程也变得更加平稳。选择氧化石墨烯为载体，由于氧化石墨烯片具有π-π共轭结构，使其具有较高的表面电子运输和迁移率，可以作为光激发电子的有效受体，光生电子可以转移到氧化石墨烯片上，有效地抑制光激发电子和空穴复合，实现光生电子空穴对的有效分离，降低Ag3PO4的光腐蚀，进而提高复合材料光催化循环稳定性；而且石墨烯类材料呈现黑色，包裹在光催化剂颗粒表面，可以提高复合材料对可见光的光吸收能力。因此所述制备方法中，其工艺操作简单且安全环保，避免了现有制备方法成本高的缺陷。
进一步地，选择水-乙醇混合溶剂作为制备钒酸铋@磷酸银异质结结构的溶剂，利用乙醇中的活性氧与Ag+的相互作用以及疏水乙基链的空间障碍，使得Ag+的扩散速率较低，降低了Ag+与PO4 3-的碰撞反应，从而抑制了Ag3PO4晶体的生长速率，实现了针状磷酸银的生长。
进一步地，通过采用改进的Hummers法制备得到的氧化石墨烯，能够增加其表面的含氧官能团，不仅能够提高氧化石墨烯的亲水性，而且能够提供更多的活性吸附位点；并且该方法制备的氧化石墨烯片层薄，更有利于光生电子空穴对的有效分离。
本发明还公开了采用上述制备方法制得的一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。所述钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂，是利用简单的原位沉淀法将针状Ag3PO4生长在BiVO4的表面，并以氧化石墨烯为载体，可以实现光生电子空穴对的有效分离，降低Ag3PO4的光腐蚀，进而提高复钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂的光催化循环稳定性。
本发明公开了上述一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在含有机污染物水处理中的应用，所述钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂能够在可见光照射下光催化降解有机污染物，并且保持良好的稳定性和优异的光催化活性。
附图说明
图1为为本发明制备的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂作为可见光催化剂对罗丹明B的光催化降解曲线；
图2为本发明制备的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在不同放大倍数下的SEM照片；其中，(a)为20k倍，(b)为60k倍。
图3为本发明制备的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂的光催化降解机理。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法，步骤如下：
(1)将钒酸铋(BiVO4)与10～20mL AgNO3的水-乙醇混合溶剂(乙醇与水体积比为1:5～10)中混合均匀，在搅拌条件下向上述溶液中加入2.5mL H3PO4与10～20mL乙醇的混合溶液，搅拌1～3h，陈化1～3h后收集沉淀；80℃真空干燥12h，得到具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；
(2)采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，并将所制备的GO分散在去离子水中，超声处理3h，得到GO悬浮液，在避光搅拌条件下将具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯悬浮液均匀分散，得到反应物体系，将所得反应物体系离心分离，用去离子水和乙醇洗涤3次后，冷冻干燥12h，得到钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。
上述得到的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂，由磷酸银、钒酸铋和氧化石墨烯组成，直径为20～60nm的针状磷酸银原位生长在钒酸铋表面构成具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；所述氧化石墨烯纳米片包覆在具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银的表面。
具体地，BiVO4通过以下步骤得到：将10～20g Bi(NO3)3·5H2O和3～6g NH4VO3分别溶解在100mL、1.5～3.5mol/L HNO3溶液中。在搅拌条件下，将NH4VO3溶液加入Bi(NO3)3·5H2O中，搅拌30～90min。用氨水调节混合溶液的pH值为1～3，产生橙色沉淀。老化1～3h后，将橙色沉淀转移至水热反应釜中，200℃反应24h。待高压釜自然冷却到室温，收集沉淀，用去离子水冲洗3次，80℃真空干燥12h，得到BiVO4。
具体地，AgNO3与BiVO4的质量比为(0.5～5.5):1。
具体地，氧化石墨烯悬浮液的质量浓度为0.5％～2％。
具体地，具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯悬浮液进行均匀分散的搅拌时间为2～5h。
具体地，具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯的质量比为1:(0.01～0.08)。
具体地，在本发明的具体实施方式中，所得的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在可见光下对浓度为10mg/L的罗丹明B，8min分钟的光催化降解率达到99％。
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明：
实施例1：
将17g Bi(NO3)3·5H2O和2NH4VO3分别溶解在100mL、1.5mol/L HNO3溶液中。在搅拌条件下，将NH4VO3溶液加入Bi(NO3)3·5H2O溶液中，搅拌60min。用氨水调节混合溶液的pH值为1.5，产生橙色沉淀。老化2h后，将橙色沉淀转移至水热反应釜中，200℃反应24h。待高压釜自然冷却到室温，收集沉淀，用去离子水冲洗3次，80℃真空干燥12h，得到BiVO4；将BiVO4与10mL AgNO3的水-乙醇混合溶剂(乙醇与水体积比为1:8)中混合均匀(AgNO3与BiVO4的质量比为0.5:1)，在搅拌条件下向上述溶液中加入2.5mL H3PO4与10mL乙醇的混合溶液，搅拌1h，陈化2h后收集沉淀；将所得沉淀在80℃真空干燥12h，得到具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，并将所制备的GO分散在去离子水中，超声处理3h，得到GO悬浮液，在避光条件下将具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯悬浮液均匀分散(具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯的质量比为1:0.01)，搅拌2h反应物离心分离收集固体，将固体用去离子水和乙醇洗涤3次后，冷冻干燥12h，得到钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。所得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂中，针状磷酸银的直径为20～60nm。
将100mL RhB(10mg/L)和50mg钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂放入烧杯中，固定烧杯与光源之间的间距为5cm，在250r/min的搅拌条件暗反应30min，暗反应结束后，接通氙灯电源进行光反应，每隔5min取一次样，每次从光反应瓶中取出3mL左右的悬浊液，在离心机中以4000r/min的转速离心分离固体样品，取上清液稀释后用分光光度计测量其在RhB最大吸收波长554nm处的吸光度，记录每次取的样品的吸光度值。如图1所示，钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在可见光下对浓度为10mg/L的罗丹明B，8min分钟的光催化降解率达到99％。
如图2所示，所述复钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂由磷酸银、钒酸铋和氧化石墨烯组成，针状Ag3PO4沉积在BiVO4的表面，并且氧化石墨烯片包覆在钒酸铋@磷酸银的表面，起到桥连作用。其光催化降解机理如图3所示，在可见光照射下，由于Ag3PO4和BiVO4能带隙相对较窄，因此都可以被激发并产生电子空穴对，并且氧化石墨烯的加入，可以加速BiVO4的光诱导电子和Ag3PO4的空穴的转移。在Ag3PO4的导带中积累的电子可以捕获溶解的O2，形成超氧自由基，参与光降解系统中罗丹明B的降解。此外，BiVO4的少量光生电子可以转移到氧化石墨烯片上，从而在更大程度上抑制了光生电子和空穴。在BiVO4的价带上的光生空穴可以在可见光照射下直接分解目标污染物罗丹明B。
实施例2：
将15g Bi(NO3)3·5H2O和3g NH4VO3分别溶解在100mL、1.5mol/L HNO3溶液中。在搅拌条件下，将NH4VO3溶液加入Bi(NO3)3·5H2O溶液中，搅拌60min。用氨水调节混合溶液的pH值为2，产生橙色沉淀。老化1.5h后，将橙色沉淀转移至水热反应釜中，200℃反应24h。待高压釜自然冷却到室温，收集沉淀，用去离子水冲洗3次，80℃真空干燥12h，得到BiVO4；将BiVO4与10mL AgNO3的水-乙醇混合溶剂(乙醇与水体积比为1:8)中混合均匀(AgNO3与BiVO4的质量比为0.8:1)，在搅拌条件下向上述溶液中加入2.5mL H3PO4与10mL乙醇的混合溶液，搅拌1h，陈化2h后收集沉淀；将所得沉淀在80℃真空干燥12h，得到具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，并将所制备的GO分散在去离子水中，超声处理3h，得到GO悬浮液，在避光条件下将具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯悬浮液均匀分散(具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯的质量比为1:0.02)，搅拌2h反应物离心分离收集固体，将固体用去离子水和乙醇洗涤3次后，冷冻干燥12h，得到钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。所得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂中，针状磷酸银的直径为20～60nm。
采用如实施例中的方法，测得本实施例制得的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在可见光下对浓度为10mg/L的罗丹明B，10min分钟的光催化降解率达到95％。
实施例3：
将12g Bi(NO3)3·5H2O和3.5g NH4VO3分别溶解在100mL、1.5moL/L HNO3溶液中。在搅拌条件下，将NH4VO3溶液加入Bi(NO3)3·5H2O溶液中，搅拌60min。用氨水调节混合溶液的pH值为3，产生橙色沉淀。老化1h后，将橙色沉淀转移至水热反应釜中，200℃反应24h。待高压釜自然冷却到室温，收集沉淀，用去离子水冲洗3次，80℃真空干燥12h，得到BiVO4；将BiVO4与10mLAgNO3的水-乙醇混合溶剂(乙醇与水体积比为1:8)中混合均匀(BiVO4与AgNO3的质量比为1.5:1)，在搅拌条件下向上述溶液中加入2.5mL H3PO4与10mL乙醇的混合溶液，搅拌1h，陈化2h后收集沉淀；将所得沉淀在80℃真空干燥12h，得到具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，并将所制备的GO分散在去离子水中，超声处理3h，得到GO悬浮液，在避光条件下将具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯悬浮液均匀分散(具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯的质量比为1:0.03)，搅拌2h反应物离心分离收集固体，将固体用去离子水和乙醇洗涤3次后，冷冻干燥12h，得到钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。所得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂中，针状磷酸银的直径为20～60nm。
采用如实施例中的方法，测得本实施例制得的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在可见光下对浓度为10mg/L的罗丹明B，15min分钟的光催化降解率达到90％。
实施例4：
将17g Bi(NO3)3·5H2O和4g NH4VO3分别溶解在100mL、1.5moL/LHNO3溶液中。在搅拌条件下，将NH4VO3溶液加入Bi(NO3)3·5H2O溶液中，搅拌60min。用氨水调节混合溶液的pH值为1.5，产生橙色沉淀。老化2h后，将橙色沉淀转移至水热反应釜中，200℃反应24h。待高压釜自然冷却到室温，收集沉淀，用去离子水冲洗3次，80℃真空干燥12h，得到BiVO4；将BiVO4与10mLAgNO3的水-乙醇混合溶剂(乙醇与水体积比为1:8)中混合均匀(AgNO3与BiVO4的质量比为2:1)，在搅拌条件下向上述溶液中加入2.5mL H3PO4与10mL乙醇的混合溶液，搅拌1h，陈化2h后收集沉淀；将所得沉淀在80℃真空干燥12h，得到具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，并将所制备的GO分散在去离子水中，超声处理3h，得到GO悬浮液，在避光条件下将具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯悬浮液均匀分散(具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯的质量比为1:0.04)，搅拌2h反应物离心分离收集固体，将固体用去离子水和乙醇洗涤3次后，冷冻干燥12h，得到钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。所得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂中，针状磷酸银的直径为20～60nm。
采用如实施例中的方法，测得本实施例制得的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在可见光下对浓度为10mg/L的罗丹明B，20min分钟的光催化降解率达到88％。
实施例5：
将10g Bi(NO3)3·5H2O和5g NH4VO3分别溶解在100mL、3.5moL/LHNO3溶液中。在搅拌条件下，将NH4VO3溶液加入Bi(NO3)3·5H2O溶液中，搅拌60min。用氨水调节混合溶液的pH值为1，产生橙色沉淀。老化2.5h后，将橙色沉淀转移至水热反应釜中，200℃反应24h。待高压釜自然冷却到室温，收集沉淀，用去离子水冲洗3次，80℃真空干燥12h，得到BiVO4；将BiVO4与10mLAgNO3的水-乙醇混合溶剂(乙醇与水体积比为1:8)中混合均匀(AgNO3与BiVO4的质量比为3:1)，在搅拌条件下向上述溶液中加入2.5mL H3PO4与10mL乙醇的混合溶液，搅拌1h，陈化2.5h后收集沉淀；将所得沉淀在80℃真空干燥12h，得到具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，并将所制备的GO分散在去离子水中，超声处理3h，得到GO悬浮液，在避光条件下将具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯悬浮液均匀分散(具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯的质量比为1:0.05)，搅拌3h反应物离心分离收集固体，将固体用去离子水和乙醇洗涤3次后，冷冻干燥12h，得到钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。所得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂中，针状磷酸银的直径为20～60nm。
采用如实施例中的方法，测得本实施例制得的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在可见光下对浓度为10mg/L的罗丹明B，20min分钟的光催化降解率达到84％。
实施例6：
将20g Bi(NO3)3·5H2O和6g NH4VO3分别溶解在100mL、2.5moL/LHNO3溶液中。在搅拌条件下，将NH4VO3溶液加入Bi(NO3)3·5H2O溶液中，搅拌60min。用氨水调节混合溶液的pH值为2.5，产生橙色沉淀。老化2h后，将橙色沉淀转移至水热反应釜中，200℃反应24h。待高压釜自然冷却到室温，收集沉淀，用去离子水冲洗3次，80℃真空干燥12h，得到BiVO4；将BiVO4与10mLAgNO3的水-乙醇混合溶剂(乙醇与水体积比为1:8)中混合均匀(AgNO3与BiVO4的质量比为4:1)，在搅拌条件下向上述溶液中加入2.5mL H3PO4与10mL乙醇的混合溶液，搅拌1h，陈化1h后收集沉淀；将所得沉淀在80℃真空干燥12h，得到具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，并将所制备的GO分散在去离子水中，超声处理3h，得到GO悬浮液，在避光条件下将具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯悬浮液均匀分散(具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯的质量比为1:0.06)，搅拌4h反应物离心分离收集固体，将固体用去离子水和乙醇洗涤3次后，冷冻干燥12h，得到钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。所得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂中，针状磷酸银的直径为20～60nm。
采用如实施例中的方法，测得本实施例制得的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在可见光下对浓度为10mg/L的罗丹明B，24min分钟的光催化降解率达到84％。
实施例7：
将18.5g Bi(NO3)3·5H2O和4.5g NH4VO3分别溶解在100mL、2moL/LHNO3溶液中。在搅拌条件下，将NH4VO3溶液加入Bi(NO3)3·5H2O溶液中，搅拌60min。用氨水调节混合溶液的pH值为1.5，产生橙色沉淀。老化3h后，将橙色沉淀转移至水热反应釜中，200℃反应24h。待高压釜自然冷却到室温，收集沉淀，用去离子水冲洗3次，80℃真空干燥12h，得到BiVO4；将BiVO4与10mLAgNO3的水-乙醇混合溶剂(乙醇与水体积比为1:8)中混合均匀(AgNO3与BiVO4的质量比为5.5:1)，在搅拌条件下向上述溶液中加入2.5mL H3PO4与10mL乙醇的混合溶液，搅拌1h，陈化3h后收集沉淀；将所得沉淀在80℃真空干燥12h，得到具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，并将所制备的GO分散在去离子水中，超声处理3h，得到GO悬浮液，在避光条件下将具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯悬浮液均匀分散(具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯的质量比为1:0.07)，搅拌5h反应物离心分离收集固体，将固体用去离子水和乙醇洗涤3次后，冷冻干燥12h，得到钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。所得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂中，针状磷酸银的直径为20～60nm。
采用如实施例中的方法，测得本实施例制得的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在可见光下对浓度为10mg/L的罗丹明B，25min分钟的光催化降解率达到83％。
实施例8：
将13.5g Bi(NO3)3·5H2O和3.5g NH4VO3分别溶解在100mL、2moL/LHNO3溶液中。在搅拌条件下，将NH4VO3溶液加入Bi(NO3)3·5H2O溶液中，搅拌60min。用氨水调节混合溶液的pH值为2.5，产生橙色沉淀。老化3h后，将橙色沉淀转移至水热反应釜中，200℃反应24h。待高压釜自然冷却到室温，收集沉淀，用去离子水冲洗3次，80℃真空干燥12h，得到BiVO4；将BiVO4与10mLAgNO3的水-乙醇混合溶剂(乙醇与水体积比为1:8)中混合均匀(AgNO3与BiVO4的质量比为5:1)，在搅拌条件下向上述溶液中加入2.5mL H3PO4与10mL乙醇的混合溶液，搅拌1h，陈化1.5h后收集沉淀；将所得沉淀在80℃真空干燥12h，得到具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，并将所制备的GO分散在去离子水中，超声处理3h，得到GO悬浮液，在避光条件下将具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯悬浮液均匀分散(具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯的质量比为1:0.08)，搅拌3.5h反应物离心分离收集固体，将固体用去离子水和乙醇洗涤3次后，冷冻干燥12h，得到钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。所得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂中，针状磷酸银的直径为20～60nm。
采用如实施例中的方法，测得本实施例制得的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在可见光下对浓度为10mg/L的罗丹明B，23min分钟的光催化降解率达到85％。
实施例9：
将18g Bi(NO3)3·5H2O和5.5g NH4VO3分别溶解在100mL、3mol/L HNO3溶液中。在搅拌条件下，将NH4VO3溶液加入Bi(NO3)3·5H2O溶液中，搅拌60min。用氨水调节混合溶液的pH值为1，产生橙色沉淀。老化1.5h后，将橙色沉淀转移至水热反应釜中，200℃反应24h。待高压釜自然冷却到室温，收集沉淀，用去离子水冲洗3次，80℃真空干燥12h，得到BiVO4；将BiVO4与20mL AgNO3的水-乙醇混合溶剂(乙醇与水体积比为1:5)中混合均匀(AgNO3与BiVO4的质量比为1:1)，在搅拌条件下向上述溶液中加入2.5mL H3PO4与20mL乙醇的混合溶液，搅拌1h，陈化3h后收集沉淀；将所得沉淀在80℃真空干燥12h，得到具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，并将所制备的GO分散在去离子水中，超声处理3h，得到GO悬浮液，在避光条件下将具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯悬浮液均匀分散(具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯的质量比为1:0.04)，搅拌2h反应物离心分离收集固体，将固体用去离子水和乙醇洗涤3次后，冷冻干燥12h，得到钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。所得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂中，针状磷酸银的直径为20～60nm。
采用如实施例中的方法，测得本实施例制得的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在可见光下对浓度为10mg/L的罗丹明B，10min分钟的光催化降解率达到97％。
实施例10：
将11g Bi(NO3)3·5H2O和5.5g NH4VO3分别溶解在100mL、2mol/L HNO3溶液中。在搅拌条件下，将NH4VO3溶液加入Bi(NO3)3·5H2O溶液中，搅拌60min。用氨水调节混合溶液的pH值为1，产生橙色沉淀。老化1.5h后，将橙色沉淀转移至水热反应釜中，200℃反应24h。待高压釜自然冷却到室温，收集沉淀，用去离子水冲洗3次，80℃真空干燥12h，得到BiVO4；将BiVO4与12.5mL AgNO3的水-乙醇混合溶剂(乙醇与水体积比为1:10)中混合均匀(AgNO3与BiVO4的质量比为2.5:1)，在搅拌条件下向上述溶液中加入2.5mL H3PO4与17.5mL乙醇的混合溶液，搅拌1h，陈化2h后收集沉淀；将所得沉淀在80℃真空干燥12h，得到具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，并将所制备的GO分散在去离子水中，超声处理3h，得到GO悬浮液，在避光条件下将具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯悬浮液均匀分散(具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯的质量比为1:0.06)，搅拌2h反应物离心分离收集固体，将固体用去离子水和乙醇洗涤3次后，冷冻干燥12h，得到钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。所得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂中，针状磷酸银的直径为20～60nm。
采用如实施例中的方法，测得本实施例制得的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在可见光下对浓度为10mg/L的罗丹明B，10min分钟的光催化降解率达到95％。
实施例11：
将20g Bi(NO3)3·5H2O和6g NH4VO3分别溶解在100mL、1.5mol/L HNO3溶液中。在搅拌条件下，将NH4VO3溶液加入Bi(NO3)3·5H2O溶液中，搅拌60min。用氨水调节混合溶液的pH值为2，产生橙色沉淀。老化2.5h后，将橙色沉淀转移至水热反应釜中，200℃反应24h。待高压釜自然冷却到室温，收集沉淀，用去离子水冲洗3次，80℃真空干燥12h，得到BiVO4；将BiVO4与18mL AgNO3的水-乙醇混合溶剂(乙醇与水体积比为1:6.5)中混合均匀(AgNO3与BiVO4的质量比为4.5:1)，在搅拌条件下向上述溶液中加入2.5mL H3PO4与14mL乙醇的混合溶液，搅拌1h，陈化2h后收集沉淀；将所得沉淀在80℃真空干燥12h，得到具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，并将所制备的GO分散在去离子水中，超声处理3h，得到GO悬浮液，在避光条件下将具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯悬浮液均匀分散(具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯的质量比为1:0.04)，搅拌2h反应物离心分离收集固体，将固体用去离子水和乙醇洗涤3次后，冷冻干燥12h，得到钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。所得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂中，针状磷酸银的直径为20～60nm。
采用如实施例中的方法，测得本实施例制得的钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在可见光下对浓度为10mg/L的罗丹明B，10min分钟的光催化降解率达到96％。
具体地，在本发明的具体实施例中，氧化石墨烯采用改进的Hummers法制备得到，该氧化石墨烯含有大量的含氧官能团，提供更多的活性吸附位点，并且其呈现片层结构，片层厚度约为2nm左右，能够作为光激发电子的有效受体，抑制光激发电子和空穴复合，实现光生电子空穴对的有效分离。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法，其特征在于，采用原位沉淀法，将针状磷酸银生长在钒酸铋的表面，制得具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；利用氧化石墨烯将所得具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银进行包覆，制得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂；
采用原位沉淀法，将针状磷酸银生长在钒酸铋的表面，制得具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银，其具体操作如下：
将钒酸铋均匀分散于溶液A后，继续加入溶液B分散均匀，得到混合体系；将所得混合体系经陈化后收集沉淀，将所得沉淀干燥后，得到具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银；其中，溶液A为含AgNO3的水-乙醇混合溶剂，溶液B为H3PO4与乙醇的混合溶液；
利用氧化石墨烯将所得具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银进行包覆，制得钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂，其具体操作如下：
将氧化石墨烯均匀分散于水中，得到氧化石墨烯悬浮液；避光搅拌条件下，将所得具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银均匀分散于氧化石墨烯悬浮液中后，得到反应物体系，将所得反应物体系经离心分离得到固体产物，将所得固体产物经洗涤后冷冻干燥，得到钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂；
所述针状Ag3PO4沉积在BiVO4的表面，并且氧化石墨烯片包覆在钒酸铋@磷酸银的表面；
所述溶液A、溶液B中H3PO4和溶液B中乙醇的用量体积比为4~8:1:4~8；
溶液A中乙醇与水体积比为1:5~10。
2.根据权利要求1所述的一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法，其特征在于，陈化时间为1~3 h。
3.根据权利要求1所述的一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法，其特征在于，AgNO3与钒酸铋的质量比为（0.5~5.5）:1。
4.根据权利要求1所述的一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法，其特征在于，氧化石墨烯采用改进的Hummers法制备得到。
5.根据权利要求1所述的一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法，其特征在于，具有异质结结构的钒酸铋@磷酸银与氧化石墨烯的质量比为1:（0.01~0.08）。
6.采用权利要求1~5任意一项所述制备方法制得的一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂。
7.权利要求6所述的一种钒酸铋@磷酸银/氧化石墨烯复合光催化剂在含有机污染物水处理中的应用。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103240107A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-08-14 | 天津大学 | 一种磷酸银-钒酸铋复合光催化剂及其制备方法 |
| CN104289240A (zh) * | 2014-07-03 | 2015-01-21 | 上海电力学院 | 一种Ag3PO4/BiVO4异质结复合光催化剂的制备方法 |
| CN104488966A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-08 | 陕西科技大学 | 一种石英负载纳米磷酸银陶瓷用抗菌剂及其制备方法 |
| WO2017147995A1 (zh) * | 2016-03-03 | 2017-09-08 | 广东美的制冷设备有限公司 | 过滤器及具有其的净化器 |
| CN108855078A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-23 | 陕西科技大学 | 一种Ag-(010)晶面BiVO4@RGO光催化剂及其制备方法 |
| WO2019186338A1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | 3M Innovative Properties Company | Photocatalytic articles and methods |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103240107A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-08-14 | 天津大学 | 一种磷酸银-钒酸铋复合光催化剂及其制备方法 |
| CN104289240A (zh) * | 2014-07-03 | 2015-01-21 | 上海电力学院 | 一种Ag3PO4/BiVO4异质结复合光催化剂的制备方法 |
| CN104488966A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-08 | 陕西科技大学 | 一种石英负载纳米磷酸银陶瓷用抗菌剂及其制备方法 |
| WO2017147995A1 (zh) * | 2016-03-03 | 2017-09-08 | 广东美的制冷设备有限公司 | 过滤器及具有其的净化器 |
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| 基于Ⅱ型和Z型Ag3PO4基异质结光催化材料的研究进展;杜春艳等;《功能材料》;20210228;第52卷(第2期);第2.2、2.3节 * |
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