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专利号: 2014107128631
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种纳米棒状非金属掺杂BiPO4光催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:将Bi源、P源和掺杂物质溶于水中,搅拌均匀,并用浓度为0.5~1.5mol/L的稀硝酸调节pH值呈弱酸性,形成前驱体,前驱体中稀硝酸与水的体积比为(2~5):(45~48);其中掺杂物质为C源或N源,Bi元素的物质的量与C元素或N元素的物质的量之和等于P元素的物质的量;所述的Bi源为Bi(NO3)3·5H2O,P源为Na3PO4·12H2O,C源为C6H12O6,N源为NaN3;当掺杂NaN3时,加入的N元素与Bi元素的摩尔比为(3.1~26.6):100;当掺杂C6H12O6时,加入的C元素与Bi元素的摩尔比为(7.5~58.7):100;

步骤2:将前驱体放入微波水热反应釜中,将微波水热反应釜放到微波水热仪中,采用微波水热法进行反应,直至反应完全,反应完成后将生成的沉淀取出,洗涤、干燥,得到纳米棒状非金属掺杂BiPO4光催化剂;其中微波水热法的具体操作为:选择微波控温模式,微波功率为300W,压力为1.8~2MPa,从室温升温至90~110℃,保温8~10min;继续升温至140~

160℃,保温8~10min;继续升温至190~210℃,保温50~70min后停止反应。

2.根据权利要求1所述的纳米棒状非金属掺杂BiPO4光催化剂的制备方法,其特征在于:当掺杂NaN3时,加入的N元素与Bi元素的摩尔比为3.1:100、5.3:100、9.9:100、17.6:100或

26.6:100;

当掺杂C6H12O6时,加入的C元素与Bi元素的摩尔比为7.5:100、17.6:100、37:100、47.1:

100或58.7:100。

3.根据权利要求1或2所述的纳米棒状非金属掺杂BiPO4光催化剂的制备方法,其特征在于:所述前驱体中Na3PO4·12H2O的浓度为0.03~0.08mol/L。

4.根据权利要求1或2所述的纳米棒状非金属掺杂BiPO4光催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤1中搅拌均匀所需的时间为20~40min;

所述步骤2中微波水热反应釜的填充比为40%-60%,微波水热反应釜的内衬为聚四氟乙烯材质;

所述步骤2中的干燥为在70~80℃下干燥10~12h。

5.权利要求1-4中任意一项所述的纳米棒状非金属掺杂BiPO4光催化剂的制备方法制得的纳米棒状非金属掺杂BiPO4光催化剂,其特征在于:该光催化剂为C掺杂BiPO4光催化剂或N掺杂BiPO4光催化剂,其形貌均为纳米棒状结构,晶型均为单斜相独居石结构。

6.权利要求1-4中任意一项所述的纳米棒状非金属掺杂BiPO4光催化剂的制备方法制得的纳米棒状非金属掺杂BiPO4光催化剂在降解有机物方面的应用。