[发明专利]一种钒酸铋量子点/RGO/石墨相氮化碳三元复合光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种钒酸铋量子点/RGO/石墨相氮化碳三元复合光催化剂的制备方法，其特征在于：

所述三元复合光催化剂是由BiVO₄量子点、还原氧化石墨烯RGO及石墨相氮化碳g-C₃N₄复合而成，其中所述g-C₃N₄质量占BiVO₄量子点和RGO总质量的15％；

所述三元复合光催化剂的制备方法为：以Bi(NO₃)₃·5H₂O为铋源、NH₄VO₃为钒源、油酸钠为表面活性剂、氧化石墨烯GO为基体，采用水热法合成BiVO₄量子点修饰二维片状RGO的BiVO₄量子点/RGO复合材料；以三聚氰胺为前驱体热处理制备块状g-C₃N₄，再经剥离得到层状纳米g-C₃N₄；以乙醇为溶剂，通过浸渍搅拌使BiVO₄量子点/RGO复合材料和层状纳米g-C₃N₄自组装复合，即获得目标产物BiVO₄量子点/RGO/g-C₃N₄三元复合光催化剂；具体包括如下步骤：

步骤1、BiVO₄量子点/RGO复合材料的制备

将GO超声分散在水中，获得GO分散液；将油酸钠和NH₄VO₃分别加水搅拌至溶解，获得油酸钠溶液和NH₄VO₃溶液；将Bi(NO₃)₃·5H₂O与油酸钠溶液、NH₄VO₃溶液、GO分散液混合并搅拌均匀，获得混合液；原料Bi(NO₃)₃·5H₂O、NH₄VO₃和油酸钠的摩尔比为1:1:2；

将所述混合液转移到反应釜中进行水热反应，反应结束后冷却至室温，离心收集所得沉淀物，然后用正己烷和乙醇洗涤，再经干燥，即获得BiVO₄量子点/RGO复合材料；

步骤2、层状纳米g-C₃N₄的制备

称取三聚氰胺，在马弗炉中加热，发生热聚合反应，生成块状g-C₃N₄，研磨成粉末后放在马弗炉进行热腐蚀剥离；所得样品中加入乙醇进行超声分散，得到层状g-C₃N₄分散液，离心、干燥，即获得层状纳米g-C₃N₄；

步骤3、BiVO₄量子点/RGO/g-C₃N₄三元复合光催化剂的制备

将步骤2制备的层状纳米g-C₃N₄分散在乙醇中，然后加入步骤1制备的BiVO₄量子点/RGO复合材料，搅拌分散；然后离心干燥研磨、退火，即获得目标产物BiVO₄量子点/RGO/g-C₃N₄三元复合光催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述RGO质量占BiVO₄量子点质量的10-30％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述水热反应的温度为100℃、时间为10h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述热聚合反应是在400-600℃保温反应10-12h，所述热腐蚀剥离是在540-550℃保温反应2-3h，所述离心的速度为8000-10000r/min、离心时间为5-6min，所述超声分散的条件为：超声机工作频率60kHz、功率100W、不加热超声1-2h。