[发明专利]可见光响应型半导体光催化剂钒酸铋的制备方法

权利要求书

1.一种可见光响应型半导体光催化剂钒酸铋的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：

①配置含三价铋的液体：搅拌下将三价铋盐溶解于硝酸水溶液中，而得到三价铋盐的硝酸水溶液，然后向所得溶液中加入助剂，从而得到含有三价铋的液体；所述助剂为苯或聚乙二醇，或者为苯和聚乙二醇；

②配置含五价钒的含氧钒酸盐的液体：将与铋盐等摩尔的可溶于水的五价钒的含氧钒酸盐加入水中再加热溶解或者直接加入热水中，溶解完全后向所得溶液中加入助剂，从而得到含有五价钒的含氧钒酸盐的液体；助剂为苯或聚乙二醇，或者为苯和聚乙二醇的混合溶液；可溶于水的五价钒的含氧钒酸盐为可溶于水的五价钒的偏矾酸盐或可溶于水的五价钒的矾酸盐；

③生成BiVO₄：在搅拌状态下将步骤②得到的含五价钒的含氧钒酸盐的液体滴入步骤①得到的含三价铋的液体中，从而发生生成物之一为钒酸铋的反应，且钒酸铋呈固态析出，滴加完毕继续搅拌50～70分钟；然后陈化1~5小时，使反应完全；

④后处理：将步骤③得到的物料抽滤、洗涤、干燥从而得到BiVO₄粉末成品。

2.根据权利要求1所述的可见光响应型半导体光催化剂钒酸铋的制备方法，其特征在于：步骤①中，三价铋盐的硝酸水溶液的制备方法是：搅拌下先将三价铋盐加入到水中，再向其中加入60%～68%的浓硝酸而得到。

3.根据权利要求1所述的可见光响应型半导体光催化剂钒酸铋的制备方法，其特征在于：步骤②中的溶解温度为60℃~90℃；步骤③中的搅拌速度为800~1200转/分。

4.根据权利要求1所述的可见光响应型半导体光催化剂钒酸铋的制备方法，其特征在于：步骤④中，先将步骤③得到的物料抽滤得到初产品，然后加入无水乙醇和去离子水，直至完全浸没初产品，再次抽滤，重复上述步骤2～4次；最后置于40℃～60℃温度下直至干燥。

5.根据权利要求1所述的可见光响应型半导体光催化剂钒酸铋的制备方法，其特征在于：步骤①中的三价铋盐为硝酸铋或氯化铋；当步骤②中的可溶于水的五价钒的含氧钒酸盐为可溶于水的五价钒的偏矾酸盐时，该偏矾酸盐为NaVO₃或NH₄VO₃，当步骤②中的可溶于水的五价钒的含氧钒酸盐为可溶于水的五价钒的矾酸盐时，该钒酸盐为Na₃VO₄。

6.根据权利要求1所述的可见光响应型半导体光催化剂钒酸铋的制备方法，其特征在于：步骤①中，所加入的助剂为苯，苯相对于含三价铋的液体的体积分数为1.5%~30%；步骤②中，所加入的助剂为苯，苯相对于含五价钒的含氧钒酸盐的液体的体积分数为1.5%~30%。

7.根据权利要求1所述的可见光响应型半导体光催化剂钒酸铋的制备方法，其特征在于：步骤①中，所述助剂为聚乙二醇，聚乙二醇与三价铋盐或含氧钒酸盐的摩尔比为（1∶3）～（1∶5）；步骤②中，所述助剂为聚乙二醇，聚乙二醇与三价铋盐或含氧钒酸盐的摩尔比为（1∶3）～（1∶5）。

8.根据权利要求1所述的可见光响应型半导体光催化剂钒酸铋的制备方法，其特征在于：步骤①中，所加入的助剂为苯和聚乙二醇，其中苯相对于配置后的液体的体积分数为1.5%~30%，聚乙二醇与三价铋盐或含氧钒酸盐的摩尔比为（1∶1.4）～（1∶4）；步骤②中，所加入的助剂为苯和聚乙二醇，其中苯相对于配置后的液体的体积分数为1.5%~30%，聚乙二醇与三价铋盐或含氧钒酸盐的摩尔比为（1∶1.4）～（1∶4）。