[发明专利]一种H占据BiVO4

说明书

一种制备H占据BiVO₄‑OVs光催化材料的方法及其应用，制备方法包括：将一定摩尔量的Bi(NO₃)₃·5 H₂O溶解在甘油中；将一定摩尔量NaVO₃·2 H₂O溶解在去离子水中；混合前述溶液；将混合液转移到聚四氟乙烯内衬的高压釜中，180℃保持8 h；将溶剂热合成产物经过10000 rpm离心分离，去离子水和乙醇洗涤，60℃烘干4 h；将洗净的溶剂热反应产物在马弗炉内300℃煅烧5 h；煅烧产物在Ar/H₂气氛中在350℃温度下退火10 h得到H占据BiVO₄‑OVs光催化材料。本发明具有光响应范围宽、催化活性高、降解速率快、水解能力强的优势，能够充分有效利用太阳能。

技术领域

本发明涉及光催化材料技术领域，特别涉及一种制备H占据含氧空位的BiVO₄(BiVO₄-OVs)光催化材料的方法及其应用。

背景技术

随着环境污染和能源短缺问题逐渐加剧，光催化技术因其通过太阳光作为能量输入，具有清洁环保、成本低廉、能量巨大等优势，在光解水制氢和降解污染物等方面影响巨大，引起了科学家们的广泛关注，具有良好的发展前景。然而，光催化技术仍然受限于两个影响因素，即光谱响应范围窄和量子效率低，因此，如何拓宽光谱吸收，提高太阳能利用率，抑制光生电子-空穴的快速复合，成为当前研究的核心与关键。

钒酸铋(BiVO₄)的禁带宽度为2.3-2.4eV，其价带位置足够高，可实现空穴对有机物的降解。导带位置有利于光生电子的还原，可在可见光下分解水和降解污染物，边缘非常接近H₂演化电位，具有起始电位低、光电流密度高等优点，被认为是最有前途的光电化学(PEC)水分解光阳极材料之一。但由于载流子的扩散长度短，光生电子和空穴容易复合，使光电催化性能降低，成为限制BiVO₄广泛应用的重要因素。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种制备H占据BiVO₄-OVs光催化材料的方法及其应用，H占据BiVO₄-OVs光催化材料带隙缩小，光吸收提高，吸光范围增宽，具有优异的光催化性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种制备H占据BiVO₄-OVs光催化材料的方法，包括以下步骤：

步骤一：

将一定摩尔量的Bi(NO₃)₃·5 H₂O溶解在甘油中得到前驱体溶液A；

步骤二：

将一定摩尔量NaVO₃·2 H₂O溶解在去离子水中得到前驱体溶液B；

步骤三：

将溶液A加入溶液B并剧烈搅拌，得到溶液C；

步骤四：

将溶液C转移到聚四氟乙烯内衬的高压釜中，180 ℃保持8 h后得到合成产物D；

步骤五：

将溶剂热合成产物D经过10000 rpm离心分离，去离子水和乙醇洗涤，60 ℃烘干4h后得到产物E；

步骤六：

产物E在马弗炉内300 ℃煅烧5 h得到产物F；

步骤七：