一种活性碳纤维负载纳米钒酸铋光催化剂的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102489290A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102489290A(43)申请公布日2012.06.13(21)申请号201110358334.2(22)申请日2011.11.11(71)申请人东华大学地址201620上海市松江区松江新城人民北路2999号(72)发明人李浩刘保江赵强强何瑾馨(74)专利代理机构上海泰能知识产权代理事务所31233代理人黄志达谢文凯(51)Int.Cl.B01J23/22(2006.01)B01J37/00(2006.01)C02F1/30(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书33页页(54)发明名称一种活性碳纤维负载纳米钒酸铋光催化剂的制备方法(57)摘要本发明涉及一种活性碳纤维负载纳米钒酸铋光催化剂的制备方法，包括：(1)将铋盐、稳定剂加入到磷酸盐缓冲液中，搅拌形成悬浊液；将偏钒酸盐溶于磷酸盐缓冲液中，然后加入到上述悬浊液中，搅拌均匀，形成透明溶液；(2)用碱性溶液调节上述透明溶液的pH值为6.0～8.0，然后在40～100℃下加入活性碳纤维，搅拌至混合均匀后离心、过滤、洗涤，再放入马弗炉中焙烧，最后经冷却研磨，即得。本发明制备方法简单易行，对设备的要求低，可操作性好；本发明制备的活性碳纤维粉体钒酸铋负载均匀，能够在紫外光和可见光条件下高效降解持久性有毒有害物质，利用简便且可回收再生。CN102489ACN102489290A权利要求书1/1页1.一种活性碳纤维负载纳米钒酸铋光催化剂的制备方法，包括：(1)将铋盐、稳定剂加入到磷酸盐缓冲液中，搅拌形成悬浊液；将偏钒酸盐溶于磷酸盐缓冲液中，然后加入到上述悬浊液中，搅拌均匀，形成透明溶液；其中铋盐和偏钒酸盐的物质的量浓度均为0.05～0.25mol/L，稳定剂的物质的量浓度为0.01～0.05mol/L；(2)用碱性溶液调节上述透明溶液的pH值为6.0～8.0，然后在40～100℃下加入活性碳纤维，搅拌至混合均匀后离心、过滤、洗涤，再放入马弗炉中，在250～400℃下焙烧3～6h，最后经冷却研磨，即得；其中加入的活性碳纤维与铋盐的质量比为2～10∶1。2.根据权利要求1所述的一种活性碳纤维负载纳米钒酸铋光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的搅拌形成悬浊液中的搅拌时间为30～60min。3.根据权利要求1所述的一种活性碳纤维负载纳米钒酸铋光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的铋盐为硝酸铋、氯化铋或醋酸铋。4.根据权利要求1所述的一种活性碳纤维负载纳米钒酸铋光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的稳定剂为葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸二钠或丁烷四羧酸。5.根据权利要求1所述的一种活性碳纤维负载纳米钒酸铋光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的偏钒酸盐为偏钒酸钠、偏钒酸钾或偏钒酸铵。6.根据权利要求1所述的一种活性碳纤维负载纳米钒酸铋光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的铋盐和偏钒酸盐的摩尔比为1∶1。7.根据权利要求1所述的一种活性碳纤维负载纳米钒酸铋光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的磷酸盐缓冲液由物质的量浓度为0.05mol/L的磷酸二氢钾和0.035mol/L的氢氧化钠组成。8.根据权利要求1所述的一种活性碳纤维负载纳米钒酸铋光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的碱性溶液为浓度1.0mol/L～3.0mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液。2CN102489290A说明书1/3页一种活性碳纤维负载纳米钒酸铋光催化剂的制备方法技术领域[0001]本发明属于纳米钒酸铋光催化剂的制备领域，特别涉及一种活性碳纤维负载纳米钒酸铋光催化剂的制备方法。背景技术[0002]近年来，以二氧化钛(TiO2)为核心代表的光催化技术在环境污染治理领域，特别是在难生物降解废水处理和空气净化中的应用越来越广泛，但由于其带隙较宽，仅能够在紫外光照射下才具有光催化作用，从而限制了其应用领域的进一步扩大。为了能够提高TiO2对太阳光的利用效率，国内外很多专家学者围绕着可见光响应的TiO2光催化剂展开了大量的研究工作，主要针对TiO2光催化剂表面结构改性、无机元素和金属元素掺杂改性等，旨在扩大其光谱响应范围，提高其可见光催化活性。尽管如此，经过改性的TiO2光催化剂在目前阶段仍然存在着可见光催化活性不理想，光降解能力较差等问题，导致其实用性较差。[0003]最近的研究发现，具有单斜晶系白钨矿结构的复合氧化物钒酸铋(BiVO4)在可见光照射下就具有光催化活性，能够分解水分子产氧和降解有机污染物，是一种潜在的光催化剂。然而，BiVO4的吸附性能很差，而且产生的光生载流子难以迁移，容易复合，从而影响了其可见光活性。目前关于针对BiVO