[发明专利]一种铋/钒酸铋复合光催化剂及其制备方法和在光催化降解有机物中的应用

说明书

本发明公开了一种铋/钒酸铋复合光催化剂及其制备方法和在光催化降解有机物中的应用，该铋/钒酸铋复合光催化剂由纳米铋颗粒原位生长在钒酸铋颗粒表面形成，其制备方法是将含钒源的水溶液和含铋源的乙二醇溶液混合后，进行溶剂热反应，得到钒酸铋；所述钒酸铋分散至水中，得到钒酸铋分散液，所述钒酸铋分散液与还原剂溶液混合后，进行水热反应，即得光吸收范围宽、可见光利用率高、光催化活性高的铋/钒酸铋复合光催化剂，相比于钒酸铋催化剂而言，在光催化降解有机物方面具有更高的催化活性，且铋/钒酸铋复合光催化剂的合成方法简单，原料廉价易得，生产成本较低。

技术领域

本发明涉及一种钒酸铋光催化剂，特别涉及一种铋修饰的钒酸铋复合光催化剂，及水热合成铋/钒酸铋复合光催化剂的方法和铋/钒酸铋复合光催化剂在光催化降解有机物中的应用，属于光催化技术领域。

背景技术

光催化技术是指催化剂在光照条件下将光能转化为化学反应所需要的能量，进而产生催化作用，是一种新型高效节能环保技术。其中，光催化降解是利用光辐射在反应体系中产生活泼的自由基，通过与有机污染物进行加合、取代及电子转移等过程将有机污染物分解为无毒或低毒的无机物。光催化降解因其具有反应条件温和、无二次污染、直接利用太阳光能等优势成为治理有机污染物的研究热点。

自1972年Fujishima和Honda等报道了TiO₂可以在紫外光照条件下将水催化分解产生氢气以来[Fujishima A,Honda K.Photolysis-decomposition of water at thesurface of an irradiated semiconductor[J].Nature,1972,238(5385):37-38.]，人们对TiO₂进行了大量研究，Carey等发现TiO₂作为半导体光催化剂可以有效降解有机污染物，并且具有催化活性高、安全无毒、性质稳定等优点[Carey J H,Lawrence J,Tosine HM.Photodechlorination of PCB's in the presence of titanium dioxide in aqueoussuspensions[J].Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology,1976,16(6):697-701.]。但是TiO₂的禁带宽度大(3.2eV)，只能利用紫外光进行光降解，对太阳光(紫外光部分占不到10％)的利用率低，在一定程度上限制了的TiO₂的应用。