[发明专利]改性BiVO4

权利要求书

1.一种改性BiVO₄纳米片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)称取一定量的BiCl₃和表面活性剂，依次加入乙二醇中，充分搅拌40min，获得BiCl₃溶液；称取与BiCl₃等物质量的Na₃VO₄粉末，将其溶于水中，搅拌均匀后滴入BiCl₃溶液中，继续搅拌40min；将所得混合溶液倒入具有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜，填充比为60-90％；经水热反应后，自然冷却至室温；将所得沉淀过滤，清洗、烘干后获得BiVO₄纳米片；

其中，表面活性剂是辛基酚聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种；BiCl₃和表面活性剂的物质的量之比为7:1～1:1；BiCl₃溶液的浓度为10～30g/L；水热反应温度为120℃～160℃，时间为3～12h；

(2)将含氮前驱体装入坩埚，加盖后放入马弗炉中，升温至600℃处理3h，获得g-C₃N₄颗粒；将g-C₃N₄颗粒分散于体积比为1:3-3:1的浓硝酸和浓硫酸的混合酸液中，

在恒温水浴条件下搅拌1-4h后，倒入50倍体积的去离子水中进行稀释；继续放置5-10h，将获得的沉淀过滤，先用去离子水再用乙醇洗涤至中性，然后将沉淀分散到甲醇水溶液中，在60℃水浴条件下搅拌20h；经离心、洗涤后，再分散于去离子水中，获得固含量为0.1％的g-C₃N₄纳米颗粒水分散液；

其中，含氮前驱体是三聚氰胺、二氰二胺、单氰胺中的至少一种与尿素的混合物；g-C₃N₄颗粒在混合酸液中的固含量为5-20％；水浴温度为60-80℃；

(3)将步骤(1)制得的BiVO₄纳米片分散到水中，超声处理30min后，搅拌30min得到BiVO₄悬浮液；将步骤(2)制得的g-C₃N₄纳米颗粒水分散液超声处理30min，再搅拌30min，然后滴加至BiVO₄悬浮液中；混合超声0.5～2h后，搅拌12～24h；所得固体产物经过滤、洗涤、烘干及研磨，即为由g-C₃N₄纳米颗粒修饰的改性BiVO₄纳米片；

其中，控制悬浮液和分散液的用量，使混合液中固含量为0.1％～1％，且g-C₃N₄与BiVO₄的质量比为1:100～1:1。

2.根据权利要求1的所述方法，其特征在于，步骤(1)中使用体积比为7:3的水和乙醇的混合溶液清洗沉淀，反复清洗5次；所述烘干是指放入烘箱中80℃烘干。

3.根据权利要求1的所述方法，其特征在于，步骤(2)中控制马弗炉的升温速率为3℃/min。