一种Bi2MoO6Ag2CrO4异质结和制备方法及其作为光催化材料的应用

摘要

本发明公开了一种Bi2MoO6/Ag2CrO4异质结和制备方法及其作为光催化材料的应用，所述制备方法包括以下步骤：通过水热反应制备Bi2MoO6；将可溶性银盐和可溶性铬盐加入Bi2MoO6的悬浊液中，通过原位沉淀法使Ag2CrO4生长在片状Bi2MoO6的表面形成Bi2MoO6/Ag2CrO4异质结。异质结的形成增大了材料的比表面积和孔隙率，电荷载体可以跨越异质结构的界面转移以抑制重组，进而大大促进了单一Bi2MoO6半导体的光催化性能。本发明制备工艺简单，成本低廉，重复性强，在紫外光的照射下，表现出优于纯Bi2MoO6的光催化性能，大大提高了对亚甲基蓝的降解率。

说明书

技术领域

本发明涉及半导体光催化新型清洁催化材料领域，具体是一种Bi

背景技术

目前水污染日益严重，传统物理法只能转移污染物而不能降解污染物，化学氧化法（如氧化剂氧化法，光催化剂催化法）可以有效地降解污染物。但是氧化剂成本贵，去除效果不太显著且易造成二次污染，而光催化剂具有稳定、高效、成本低、无污染等特点，近年来在光催化降解有机废水中大放异彩，引起人们的关注。

钼酸铋，作为一种重要的奥里维里斯氧化物，拥有特殊的类钙钛矿层状结构，禁带宽度2.6eV，自身无毒，同时具有热稳定性好等优异的物理化学性质，因而在光催化领域备受关注。尽管钼酸铋可响应可见光，有较好的可见光吸收特性，但仍存在表面吸附能力弱，光生空穴和电子易于复合等问题，导致量子产率不高，光催化效果一般。

为了提高钼酸铋的光催化效率，现有技术已通过各种手段对其进行改性，其中包括控制纯物质的结构和形貌、表面进行贵金属沉积、掺杂非金属元素及与其他半导体复合等方法。将两种晶格匹配的半导体材料依靠某种强相互作用复合在一起，在接触面间形成的界面电场的驱动下，能够有效分离光生载流子。因此构建纳米异质结可有效减少 e-/h+对的再复合，拓宽光致激发的光响应，从而提高材料的光催化活性。

发明内容

本发明就是为了解决现有技术中存在的问题，所提出了一种Bi

本发明采用了如下的技术方案。

一种Bi

S1：水热法制备Bi

S2：制备异质结：称取步骤S1制备的钼酸铋分散在水溶液中搅拌20-40 min，加入硝酸银，硝酸银与钼酸铋的摩尔比/质量为：0.6-1.8mmol/1g，黑暗中继续搅拌0.5-1.5 h，再缓慢滴加K

进一步的，步骤S1中，用氨水调节混合溶液的pH值至6。

进一步的，步骤S1中，五水合硝酸铋与四水合钼酸铵混合液的反应温度为135-145℃。

进一步的，步骤S1、S2中，滴加速度应控制在1-3 mL/min。

一种上述Bi

进一步的，所述异质结中Ag

一种上述Bi

本发明获得了如下有益效果。

本发明Bi

附图说明

图1为本发明实施例1、例2、例3制得的纯Bi

图2为本发明实施例1、例2、例3制得的纯Bi

图3为本发明实施例1、例2、例3制得的纯Bi

图4为本发明实施例1、例2、例3制得的纯Bi

图5为本发明实施例1、例2、例3制得的纯Bi

具体实施方式

以下参照实施例对本发明进行进一步的技术说明。

实施例1

一种Bi

S1：水热法制备Bi

S2：制备10 wt%铬酸银的异质结光催化剂：称取895.67mg制备好的钼酸铋分散在30 mL水溶液中搅拌20 min，加入101.92mg的硝酸银，黑暗中继续搅拌0.5h，称取58.26mg铬酸钾溶于30mL水中并以3 mL/min的速率缓慢滴加至上述悬浮液中，继续在黑暗中搅拌反应4h；将得到的样品蒸馏水洗涤数次，然后真空65℃干燥13h得到含有10 wt%铬酸银的Bi

实施例2

一种Bi

S1：水热法制备Bi

S2:制备30 wt%铬酸银的异质结光催化剂：称取696.63mg制备好的钼酸铋分散在30 mL水溶液中搅拌40 min，加入305.77mg的硝酸银，黑暗中继续搅拌1.5h，称取349.55mg铬酸钾溶于30mL水中并以1 mL/min的速率缓慢滴加至上述悬浮液中，继续在黑暗中搅拌反应2 h；将得到的样品蒸馏水洗涤数次，然后真空75℃干燥11h得到含有30 wt%铬酸银的Bi

实施例3

一种Bi

S1：水热法制备Bi

S2:制备50 wt%铬酸银的异质结光催化剂：称取199.04mg制备好的钼酸铋分散在30 mL水溶液中搅拌30 min，加入203.84mg的硝酸银，黑暗中继续搅拌1 h，称取155.35mg铬酸钾溶于30mL水中并以3 mL/min的速率缓慢滴加至上述悬浮液中，继续在黑暗中搅拌反应3 h；将得到的样品蒸馏水洗涤数次，然后真空70℃干燥12h得到含有50 wt%铬酸银的Bi

性能检测

实施例1、例2、例3制得的新型Bi

称取30mg光催化剂加入到50mL的10mg/L的亚甲基蓝溶液中。黑暗状态下将溶液搅拌30min以实现有机物大分子和催化剂表面之间的吸附-解吸平衡，达到平衡后开启设备在紫外光下照射2h进行光催化降解实验，以20min为间隔取出3mL反应溶液离心储存，接着用紫外分光光度计对水样进行分析得上述Bi

附图1为本发明实施例1、例2、例3制得的纯Bi

附图2为本发明制得的纯Bi

附图3为本发明制得的纯Bi

附图4为纯Bi

附图5为上述制备的纯Bi