CN109999787A - 一种零维/一维异质结构钒酸铋/氧化锆纳米带光催化剂及制备方法 - Google Patents
一种零维/一维异质结构钒酸铋/氧化锆纳米带光催化剂及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109999787A CN109999787A CN201910307563.8A CN201910307563A CN109999787A CN 109999787 A CN109999787 A CN 109999787A CN 201910307563 A CN201910307563 A CN 201910307563A CN 109999787 A CN109999787 A CN 109999787A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pucherite
- photochemical catalyst
- heterojunction structure
- catalyst
- band
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 27
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims abstract description 23
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 9
- CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N oxozirconium;dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.[Zr]=O CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims abstract description 5
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical group O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 13
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 11
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 11
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 6
- UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O azanium;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [NH4+].[O-][V](=O)=O UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- RXPAJWPEYBDXOG-UHFFFAOYSA-N hydron;methyl 4-methoxypyridine-2-carboxylate;chloride Chemical compound Cl.COC(=O)C1=CC(OC)=CC=N1 RXPAJWPEYBDXOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- BCKXLBQYZLBQEK-KVVVOXFISA-M Sodium oleate Chemical compound [Na+].CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O BCKXLBQYZLBQEK-KVVVOXFISA-M 0.000 claims description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical group [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- WQEVDHBJGNOKKO-UHFFFAOYSA-K vanadic acid Chemical compound O[V](O)(O)=O WQEVDHBJGNOKKO-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 9
- 239000002127 nanobelt Substances 0.000 abstract description 8
- 229910002915 BiVO4 Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006798 recombination Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005215 recombination Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 abstract 1
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229940043267 rhodamine b Drugs 0.000 description 7
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- -1 bismuthino Chemical group 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/20—Vanadium, niobium or tantalum
- B01J23/22—Vanadium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/58—Fabrics or filaments
- B01J35/59—Membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
- B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/308—Dyes; Colorants; Fluorescent agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/34—Organic compounds containing oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/38—Organic compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/10—Photocatalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种零维/一维异质结构钒酸铋/氧化锆纳米带光催化剂及制备方法，具体是首先使用水热法制备出钒酸铋量子点，后将氧氯化锆与钒酸铋量子点加入到PVP的DMF与水溶液中进行超声与搅拌处理，使其混合均匀生成电纺溶胶并使用静电纺丝法得到BiVO4/ZrO2的纤维膜，后经过煅烧处理得到BiVO4/ZrO2纳米带光催化剂。本发明的特点是使用水热法与静电纺丝法两步结合，后结合煅烧工艺制备出BiVO4/ZrO2纳米带光催化剂，这可以使BiVO4量子点均匀的负载到ZrO2纳米带上，极大的增加了催化剂的比表面积，使其具有更多的活性位点，并且通过异质结构的形成有效的促进了电子的传输效率并降低电子空穴的复合率，使制备的催化剂具有很高的光催化活性。
Description
技术领域
本发明属于光催化技术领域，具体为钒酸铋量子点以及氧化锆纳米带材料的制备方法。
背景技术
在科技迅速发展，工业经济发达的当今社会，环境污染的治理成为人们面临的首要问题之一。由于具有环境友好的特点，光催化在治理环境污染中的应用越来越引起人们的关注。它可用于各种方面，如净水、杀菌、自洁、空气净化、防雾和散热等，并且由于其具有较低的成本、高成效等优点，半导体光催化剂逐渐成为处理水污染领域的研究热点。
传统光催化剂TiO2自1972年Fujishima和Honda（Nature 1972, 238, 37-8）用其做为电极将水电解成H2和O2以来，由于其具有成本低、效率高、稳定性好等诸多优点引起人们广泛的关注。但是由于其较大的禁带宽度（~3.2eV）决定其不能吸收可见光，严重限制了其应用。为了克服这个缺点，人们对新型光催化剂给予了极大的关注，其中最让人感到兴奋是可见光活性铋基光催化剂，而钒酸铋又以其较小的带隙（~2.4eV）从中脱颖而出。但是经过人们长期研究发现，虽然其吸光范围更大，但单一钒酸铋半导体光催化剂由于其较高的电子空穴复合率导致其光催化活性并不理想，而通过与其他物质构建异质结构可以有效的减小电子空穴的复合。目前已经有许多课题组对钒酸铋异质结构光催化进行了研究，例如Meryam Zalfani（J.Mater.Chem.A, 2014, 00,1-3）等人使用水热法制备了BiVO4/TiO2异质结构纳米复合材料，发现其对罗丹明B的降解效率相对单纯的BiVO4纳米颗粒提升了大约四倍。而相对TiO2，ZrO2具有相对其更加稳定的性质，且静电纺丝得到的ZrO2纳米带以及BiVO4量子点具有更大的比表面积，通过两步法将钒酸铋量子点负载到氧化锆纳米带上会使其吸光度大大增强，且在其表面形成更多的活性位点，这些优势都非常有利于其对污染物的降解及光催化效率的提升。
发明内容
本发明目的是利用构建钒酸铋量子点和氧化锆纳米带的异质结构获得具有高光催化活性的催化剂。
为实现本发明的目的，提供以下技术方案：
一种零维/一维异质结构钒酸铋/氧化锆纳米带光催化剂及制备方法，包括步骤如下：
（1）将油酸钠置于去离子水中，并在室温下搅拌30min获得质量浓度0.1%的油酸钠溶液A；
（2）将硝酸铋以及偏钒酸铵加入溶液A中，室温下搅拌10~10min；
（3）将溶液A加入到反应釜中并且在90℃的烘箱中加热反应6~10h；
（4）将反应完成后的溶液进行多次离心并将所得物质使用乙醇及去离子水多次洗涤以获得钒酸铋量子点；
（5）将聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶于N,N-二甲基甲酰胺和少量去离子水的混合溶剂中并搅拌均匀获得溶液B；
（6）将氧氯化锆以及钒酸铋量子点加入到PVP质量浓度约为10~20%的溶液B中，超声20~40min后室温搅拌2h获得可纺溶胶；
（7）将制得的可纺溶胶加入到注射器针管中，进行静电纺丝；
（8）将静电纺丝制得的纤维膜进行煅烧，得到钒酸铋量子点负载的氧化锆纳米带。
根据本发明，优选的，步骤（1）中，油酸钠的质量浓度为0.09%。
根据本发明，优选的，步骤（2）中，硝酸铋的质量浓度为0.12%，偏钒酸铵的质量浓度为0.1%。
根据本发明，优选的，步骤（3）中，加热时间为8h。
根据本发明，优选的，步骤（5）中，PVP质量浓度为 10%。
根据本发明，优选的，步骤（6）中，氧氯化锆和钒酸铋量子点摩尔比为1:1。
根据本发明，优选的，步骤（8）中，煅烧的温度为500℃，煅烧速率为1℃/min，保温时间为60min。
本发明是采用钒酸铋量子点与氧化锆纳米带构建异质结构纳米级别光催化剂，将钒酸铋量子点负载到氧化锆纳米带上，使氧化锆纳米带的比表面积大大增加，增强了催化剂对太阳光的吸收能力，进一步提高了光催化活性。利用水热与静电纺丝两步法相结合制备出异质结构光催化剂，有效的促进了电子转移并且大大降低了光生电子空穴的复合率，明显提高了光催化剂的光催化效率。
附图说明
图1为本发明实例1的实验流程图。
图2为本发明实例1的XRD图。
图3为本发明实例1的扫描电镜图。
图4为本发明实例1的透射电镜图。
图5为本发明实例1的污染降解性能对比曲线图。
图6为本发明实例1的罗丹明B降解紫外曲线。
图7为本发明实例1的氮气吸脱附及孔径分布曲线。
具体实施方式
以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
实施例1：
（1）将0.730g油酸钠置于80mL去离子水中，并在室温下搅拌30min获得质量浓度约为0.1%的油酸钠溶液A；
（2）将0.097g硝酸铋以及0.080g偏钒酸铵加入溶液A中，室温下搅拌10~10min；
（3）将溶液A加入到反应釜中并且在90℃的烘箱中加热反应8h；
（4）将反应完成后的溶液进行多次离心并将所得物质使用乙醇及去离子水多次洗涤以获得钒酸铋量子点；
（5）将1.0g聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶于10mL N,N-二甲基甲酰胺和1mL去离子水的混合溶剂中并搅拌均匀获得溶液B；
（6）将0.064g氧氯化锆以及0.065g钒酸铋量子点加入到溶液B中，超声20~40min后室温搅拌2h获得可纺溶胶；
（7）将制得的可纺溶胶加入到注射器针管中，进行静电纺丝；
（8）将静电纺丝制得的纤维膜进行煅烧，得到钒酸铋量子点负载的氧化锆纳米带；
对本实例制得的产物进行电镜扫描，如图所示，制备的纳米带尺寸在100~150nm左右。
实施例2：
（1）将0.730g油酸钠置于80mL去离子水中，并在室温下搅拌30min获得质量浓度约为0.1%的油酸钠溶液A；
（2）将0.097g硝酸铋以及0.080g偏钒酸铵加入溶液A中，室温下搅拌10~10min；
（3）将溶液A加入到反应釜中并且在90℃的烘箱中加热反应6h；
（4）将反应完成后的溶液进行多次离心并将所得物质使用乙醇及去离子水多次洗涤以获得钒酸铋量子点。
实施例3：
（1）将1.0g聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶于10mL N,N-二甲基甲酰胺和1mL去离子水的混合溶剂中并搅拌均匀获得溶液A；
（2）将0.064g氧氯化锆加入到溶液A中，超声20~40min后室温搅拌2h获得可纺溶胶；
（3）将制得的可纺溶胶加入到注射器针管中，进行静电纺丝；
（4）将静电纺丝制得的纤维膜进行煅烧，得到氧化锆纳米带。
实验例
通过硝基苯（NB）以及罗丹明B（RhB）的吸附及光催化降解实验，测试BiVO4/ZrO2异质结构纳米带的光催化性能。
光催化反应在圆柱形玻璃容器内常温下进行，采用光源浸没式进行反应，光源为800W氙灯，以NB及RhB作为模拟污染物来评价异质结构纳米带的污染物清除性能。实验过程中，分别将60mg BiVO4量子点、ZrO2纳米带以及BiVO4/ZrO2异质结构纳米带样品置于NB（RhB）溶液（50mg/L），在黑暗条件下磁力搅拌并暗反应60min，当NB（RhB）溶液与样品达到吸附平衡以后打开氙灯进行光照。每隔30min取样4mL，经针头过滤器过滤后使用紫外可见光光度计测定滤液的吸光度并计算残余的NB（RhB）浓度。图5为实施例1所制备的BiVO4/ZrO2异质结构纳米带与BiVO4量子点及ZrO2纳米带的降解效率对比，可以看出实施例1制备的BiVO4/ZrO2异质结构纳米带降解效率最高。
Claims (7)
1.一种零维/一维异质结构钒酸铋/氧化锆纳米带光催化剂，其特征在于，该催化剂由钒酸铋量子点、氧化锆纳米带组成。
2.根据权利要求1所述的零维/一维异质结构钒酸铋/氧化锆纳米带光催化剂，其特征在于，所述的催化剂钒酸铋为单斜相，氧化锆为四方相。
3.根据权利要求1所述的零维/一维异质结构钒酸铋/氧化锆纳米带光催化剂，其特征在于，按物质的量百分比计：钒酸铋含量50%，氧化锆含量50%。
4.根据权利要求1所述的零维/一维异质结构钒酸铋/氧化锆纳米带光催化剂，其特征在于，所述的催化剂的比表面积为44.45m2/g。
5.根据权利要求1所述的零维/一维异质结构钒酸铋/氧化锆纳米带光催化剂，其特征在于，所述的催化剂在可见光下对50mg/L硝基苯210分钟的降解率达到95.1%。
6.根据权利要求1所述一种零维/一维异质结构钒酸铋/氧化锆纳米带光催化剂及制备方法，其特征在于溶剂为去离子水、N,N-二甲基甲酰胺的至少一种。
7.一种权利要求1所述的零维/一维异质结构钒酸铋/氧化锆纳米带光催化剂的制备方法，包括步骤如下：
（1）将油酸钠置于去离子水中，并在室温下搅拌30min获得质量浓度0.1%的油酸钠溶液A；
（2）将硝酸铋以及偏钒酸铵加入溶液A中，室温下搅拌10~20min；
（3）将溶液A加入到反应釜中并且在90℃的烘箱中加热反应8~12h；
（4）将反应完成后的溶液进行多次离心并将所得物质使用乙醇及去离子水多次洗涤以获得钒酸铋量子点；
（5）将聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶于N,N-二甲基甲酰胺和少量去离子水的混合中并搅拌均匀获得溶液B；
（6）将氧氯化锆以及钒酸铋量子点加入到PVP质量浓度约为10~20%的溶液B中，超声20~40min后室温搅拌2 h获得可纺溶胶；
（7）将制得的可纺溶胶加入到注射器针管中，进行静电纺丝；
（8）将静电纺丝制得的纤维膜进行煅烧，得到钒酸铋量子点负载的氧化锆纳米带。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910307563.8A CN109999787A (zh) | 2019-04-17 | 2019-04-17 | 一种零维/一维异质结构钒酸铋/氧化锆纳米带光催化剂及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910307563.8A CN109999787A (zh) | 2019-04-17 | 2019-04-17 | 一种零维/一维异质结构钒酸铋/氧化锆纳米带光催化剂及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109999787A true CN109999787A (zh) | 2019-07-12 |
Family
ID=67172454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910307563.8A Pending CN109999787A (zh) | 2019-04-17 | 2019-04-17 | 一种零维/一维异质结构钒酸铋/氧化锆纳米带光催化剂及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109999787A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116023801A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-04-28 | 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 | 一种钒酸铋颜料粉体的包膜方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000016900A1 (en) * | 1998-09-21 | 2000-03-30 | The University Of Queensland | Catalysts and process for steam reforming of hydrocarbons |
| CN1583255A (zh) * | 2004-06-15 | 2005-02-23 | 南京大学 | 含铋复合氧化物BiMO4和Bi2NO6型半导体光催化剂及制备和应用 |
| CN103332740A (zh) * | 2013-07-04 | 2013-10-02 | 西安电子科技大学 | 一种单斜相双四面体状钒酸铋晶体的制备方法 |
| CN104437548A (zh) * | 2013-09-12 | 2015-03-25 | 华东师范大学 | 一种可见光光催化薄膜及制备方法以及具有他的照明灯具 |
| CN106984321A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-07-28 | 江苏大学 | 一种磁性BiVO4量子点复合光催化剂及制备方法和用途 |
| CN107096573A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-08-29 | 青岛大学 | 一种在电纺纤维表面负载半导体光催化剂的方法及产品 |
| CN107190362A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-09-22 | 宁波工程学院 | 一种高纯度ZnO/BiVO4异质微米带的制备方法 |
| CN108745356A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-06 | 齐鲁工业大学 | 一种贵金属Pt负载的多孔WO3纳米纤维光催化剂及制备方法 |
| CN109603809A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-04-12 | 泉州师范学院 | 一种钒酸铋量子点与二氧化钛纳米带复合光催化剂的制备和应用 |
-
2019
- 2019-04-17 CN CN201910307563.8A patent/CN109999787A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000016900A1 (en) * | 1998-09-21 | 2000-03-30 | The University Of Queensland | Catalysts and process for steam reforming of hydrocarbons |
| CN1583255A (zh) * | 2004-06-15 | 2005-02-23 | 南京大学 | 含铋复合氧化物BiMO4和Bi2NO6型半导体光催化剂及制备和应用 |
| CN103332740A (zh) * | 2013-07-04 | 2013-10-02 | 西安电子科技大学 | 一种单斜相双四面体状钒酸铋晶体的制备方法 |
| CN104437548A (zh) * | 2013-09-12 | 2015-03-25 | 华东师范大学 | 一种可见光光催化薄膜及制备方法以及具有他的照明灯具 |
| CN106984321A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-07-28 | 江苏大学 | 一种磁性BiVO4量子点复合光催化剂及制备方法和用途 |
| CN107096573A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-08-29 | 青岛大学 | 一种在电纺纤维表面负载半导体光催化剂的方法及产品 |
| CN107190362A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-09-22 | 宁波工程学院 | 一种高纯度ZnO/BiVO4异质微米带的制备方法 |
| CN108745356A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-06 | 齐鲁工业大学 | 一种贵金属Pt负载的多孔WO3纳米纤维光催化剂及制备方法 |
| CN109603809A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-04-12 | 泉州师范学院 | 一种钒酸铋量子点与二氧化钛纳米带复合光催化剂的制备和应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "静电纺丝法制备ZRO2纳米纤维": ""静电纺丝法制备ZrO2纳米纤维"", 《高等学校化学学报》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116023801A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-04-28 | 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 | 一种钒酸铋颜料粉体的包膜方法 |
| CN116023801B (zh) * | 2022-12-27 | 2024-05-28 | 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 | 一种钒酸铋颜料粉体的包膜方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110180548A (zh) | 一维氧化铟中空纳米管/二维铁酸锌纳米片异质结复合材料及其在去除水体污染物中的应用 | |
| CN106492854B (zh) | 利用两步法制备具有光催化性能的复合型纳米Ag3PO4/TiO2材料及方法和应用 | |
| CN108620061B (zh) | 一种介孔氧化钨（WO3）掺杂钨酸铋（Bi2WO6）复合光催化剂的制备方法 | |
| CN111068715B (zh) | Ag/Bi2O3/CuBi2O4纳米纤维复合光催化剂的制备方法 | |
| CN105771980A (zh) | 一种石墨烯/银/介孔二氧化钛纳米复合光催化剂及其制备工艺 | |
| CN101791548A (zh) | 一种可见光催化剂BiVO4及其制备方法 | |
| CN105887332A (zh) | 一种具有可见光催化的氮掺杂的柔性TiO2/SiO2纳米纤维薄膜的制备方法 | |
| CN108745356A (zh) | 一种贵金属Pt负载的多孔WO3纳米纤维光催化剂及制备方法 | |
| CN103691433A (zh) | 一种Ag掺杂TiO2材料、及其制备方法和应用 | |
| CN105195198A (zh) | 一种mpg-C3N4/Bi0.9Nd0.1VO4复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108355669A (zh) | 一种磁性纳米洋葱碳负载Bi2WO6的光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN109985644A (zh) | 一种高效降解水中有机染料的光催化剂及其制备方法 | |
| CN108993466A (zh) | 一种三维有序大孔钛酸盐及其原位自牺牲制备方法 | |
| CN110327914B (zh) | 一种三氧化钨/钨酸镉纳米纤维光催化材料及其制备方法与应用 | |
| CN104226320B (zh) | 钒硼共掺杂二氧化钛与氧化镍复合光催化剂的制备方法 | |
| CN106362768B (zh) | 一种蜂窝陶瓷板负载TiO2—NCP固载光催化剂的制备工艺 | |
| CN109999787A (zh) | 一种零维/一维异质结构钒酸铋/氧化锆纳米带光催化剂及制备方法 | |
| CN104607174B (zh) | 一种钙掺杂β‑Bi2O3光催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN109107600A (zh) | 一种真空辅助制备三层g-C3N4/TiO2同轴复合纳米结构的方法 | |
| CN105776311A (zh) | 一种氧化铜纳米材料的制备方法 | |
| CN105688874B (zh) | 一种具有分级孔状结构的TiO2纳米粉体及其制备方法 | |
| CN107159190A (zh) | 一种球状钨酸铋负载氧化铋‑氧化钛复合光催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN109999792A (zh) | 一种多孔ZnWO4/WO3纳米管光催化剂及简单可控的制备方法 | |
| CN109289887B (zh) | 一种氮、钒共掺杂二氧化钛/钽酸铋z型异质结光催化剂的制备方法及应用 | |
| CN106799248A (zh) | 一种Bi2WO6‑x/AgI/Ag3PO4/TiO2复合光催化剂的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190712 |