[发明专利]一种具有可见光响应的Co0.8Ni0.2Ta2O6光催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种具有可见光响应的Co_0.8Ni_0.2Ta₂O₆光催化剂，其特征在于，所述光催化剂的微观形貌为：粒径为5-10nm的纳米颗粒组成的多孔微/纳米球，所述多孔微/纳米球的直径为0.5-2μm。

2.根据权利要求1所述的具有可见光响应的Co_0.8Ni_0.2Ta₂O₆光催化剂，其特征在于，所述光催化剂的比表面积为17.20-21.78m²/g，晶格畸变指数为5-6。

3.根据权利要求1所述的具有可见光响应的Co_0.8Ni_0.2Ta₂O₆光催化剂，其特征在于，所述光催化剂是按照Co_0.8Ni_0.2Ta₂O₆中镍元素、钴元素与钽元素的化学计量比，以五氯化钽、乙酸镍和硝酸钴为主要反应原料，经溶胶-凝胶反应、喷雾干燥、煅烧制得。

4.如权利要求1-3任一项所述的具有可见光响应的Co_0.8Ni_0.2Ta₂O₆光催化剂的制备方法，包括步骤如下：

(1)室温搅拌下，将五氯化钽溶于过氧化氢水溶液中，加入碱液调节pH值至3-5，得混合液；

(2)按照Co_0.8Ni_0.2Ta₂O₆中镍元素、钴元素与钽元素的化学计量比为0.2:0.8:2，将乙酸镍和硝酸钴加入步骤(1)得到的混合液中，室温搅拌溶解；加入多羟基羧酸，溶解后，室温搅拌3-6h；加入碱液调节pH值至3-5，得反应液；

(3)将步骤(2)得到的反应液于80-100℃下老化1-3h，得到前驱体溶胶；经喷雾干燥、煅烧，得具有可见光响应的Co_0.8Ni_0.2Ta₂O₆光催化剂。

5.根据权利要求4所述的具有可见光响应的Co_0.8Ni_0.2Ta₂O₆光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述五氯化钽与过氧化氢的物质的量比为1:115-125；

优选的，步骤(1)中所述五氯化钽与过氧化氢的物质的量比为1:121。

6.根据权利要求4所述的具有可见光响应的Co_0.8Ni_0.2Ta₂O₆光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述过氧化氢水溶液的质量浓度为20-30％；优选过氧化氢水溶液的质量浓度为30％；

步骤(1)中和步骤(2)中所述碱液为质量浓度为20-28％的氨水；优选为质量浓度为28％的氨水。

7.根据权利要求4所述的具有可见光响应的Co_0.8Ni_0.2Ta₂O₆光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述多羟基羧酸为葡萄糖酸、柠檬酸或酒石酸中的一种；

优选的，步骤(2)中所述多羟基羧酸为酒石酸。

8.根据权利要求4所述的具有可见光响应的Co_0.8Ni_0.2Ta₂O₆光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述多羟基羧酸与硝酸钴的物质的量比为5-8:1；

优选的，步骤(2)中所述多羟基羧酸与硝酸钴的物质的量比为6.25:1。

9.根据权利要求4所述的具有可见光响应的Co_0.8Ni_0.2Ta₂O₆光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述老化温度为90℃，喷雾干燥温度为90-100℃，煅烧条件为：800-900℃下，空气气氛中煅烧1-2h。

10.如权利要求1-3任一项所述的具有可见光响应的Co_0.8Ni_0.2Ta₂O₆光催化剂在可见光催化水分解或光催化降解甲基橙中的应用。