[发明专利]Z型BiVO4‑Au/g‑C3N4光催化材料的制备及其光催化还原CO2的应用

权利要求书

1.一种Z型BiVO₄-Au/g-C₃N₄光催化材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)分别通过热聚合尿素法和水热法制备得到g-C₃N₄以及BiVO₄；

(2)用Au前驱体溶液通过光沉积的方法在g-C₃N₄上负载Au；

(3)将BiVO₄与Au/g-C₃N₄通过混合煅烧，得到Z型BiVO₄-Au/g-C₃N₄光催化材料。

2.根据权利要求1所述的Z型BiVO₄-Au/g-C₃N₄光催化材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)用水热法制备BiVO₄的具体方法为：称取等物质的量的Bi(NO₃)·5H₂O和NH₄VO₃分别溶解于2mol/L的HNO₃和2mol/L的NaOH溶液中得到溶液A和B，再将B溶液滴加入A中形成黄色悬浮液，接着用NaOH溶液将溶液pH调至7-9，搅拌30-60min后将悬浮液转移至高压水热釜中，加热反应；待其冷却至室温后，取出离心并以去离子水和乙醇溶液洗涤3-5次，在60℃下真空干燥6-10h，即得BiVO₄催化剂。

3.根据权利要求2所述的Z型BiVO₄-Au/g-C₃N₄光催化材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中加热温度为160-190℃；反应时间为10-14h。

4.根据权利要求1所述的Z型BiVO₄-Au/g-C₃N₄光催化材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)用热聚合尿素法制备g-C₃N₄的具体方法为：称取尿素放入加盖的坩埚中，转入程序升温的马弗炉中煅烧一段时间，待其冷却后，研磨得到g-C₃N₄粉末；所述程序升温煅烧一段时间是指以4℃/min的升温速率升温至550℃并恒温煅烧4h。

5.根据权利要求1所述的Z型BiVO₄-Au/g-C₃N₄光催化材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)的具体方法为：以占g-C₃N₄质量分数W_(Au)＝0.5-2％的氯金酸溶液为Au前驱体，在Hg灯下照射3h，并用去离子水和乙醇溶液洗涤3-5次，在80℃烘箱中干燥6-12h，取出研磨后得到Au/g-C₃N₄催化剂。

6.根据权利要求5所述的Z型BiVO₄-Au/g-C₃N₄光催化材料的制备方法，其特征在于：所述Hg灯光源为250W。

7.根据权利要求1所述的Z型BiVO₄-Au/g-C₃N₄光催化材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)混合煅烧的具体方法为：按BiVO₄:Au/g-C₃N₄的质量比为0.1-0.9：1分别称取步骤(1)制得的BiVO₄和步骤(2)制得的Au/g-C₃N₄催化剂，并将Au/g-C₃N₄粉末溶于30-50ml的醇类溶剂中，超声分散30min；再将BiVO₄粉末加入到上述溶液中，搅拌至溶剂完全挥发后，将其置于60-80℃真空干燥箱中干燥10h，取出充分研磨，将研磨好的粉末加入坩埚中，在400-500℃马弗炉中煅烧3-5h，即得不同质量比例的BiVO₄-Au/g-C₃N₄光催化剂。