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专利号: 2017101747152
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:2025-04-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氧化石墨烯/(040)晶面钒酸铋异质结的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1,将Bi(NO3)3·5H2O溶于稀HNO3中,搅拌至澄清,然后加入NH4VO3,搅拌50~80min,形成前驱液A;其中Bi(NO3)3·5H2O与NH4VO3的摩尔比为1:1;

步骤2,将前驱液A在70~90℃下水热反应13~16h,制得(040)晶面BiVO4沉淀,将该沉淀洗涤、干燥,得到(040)晶面BiVO4粉体;

步骤3,将氧化石墨烯溶于乙醇水溶液中,超声分散并搅拌均匀,然后加入稀硝酸,超声分散并搅拌均匀,再加入NaOH溶液,超声分散并搅拌均匀,得到GO溶液;其中氧化石墨烯与加入的稀硝酸中HNO3以及NaOH溶液中NaOH的摩尔比为(0.35~0.7):1:1;

步骤4,将制备好的(040)晶面BiVO4粉体加入GO溶液中,搅拌30~60min形成前驱液B,将前驱液B在60~90℃下水热反应3~11h,反应结束后冷却至室温,将反应生成的沉淀洗涤、干燥,得到氧化石墨烯/(040)晶面钒酸铋异质结;其中加入的(040)晶面BiVO4粉体与GO溶液中GO的质量比为(3~6):1。

2.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/(040)晶面钒酸铋异质结的制备方法,其特征在于,所述步骤1中前驱液A中Bi3+的浓度为0.1~0.3mol/L,稀HNO3的浓度为1~3mol/L。

3.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/(040)晶面钒酸铋异质结的制备方法,其特征在于,所述步骤2和步骤4中的干燥是在60~80℃恒温干燥8~10h。

4.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/(040)晶面钒酸铋异质结的制备方法,其特征在于,所述步骤3中GO溶液中氧化石墨烯的浓度为0.01~0.02g/mL。

5.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/(040)晶面钒酸铋异质结的制备方法,其特征在于,所述步骤3中稀硝酸和NaOH溶液的浓度为1~3mol/L,稀硝酸和NaOH溶液的加入速度为1~3滴/秒。

6.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/(040)晶面钒酸铋异质结的制备方法,其特征在于,所述步骤3中每次超声分散并搅拌均匀,均是先在40~60℃下以80~100W的功率超声分散60~80min,再搅拌10~30min。

7.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/(040)晶面钒酸铋异质结的制备方法,其特征在于,所述步骤3中乙醇水溶液的体积分数为40~60%。

8.权利要求1-7中任意一项所述的氧化石墨烯/(040)晶面钒酸铋异质结的制备方法制得的氧化石墨烯/(040)晶面钒酸铋异质结,其特征在于,所述氧化石墨烯/(040)晶面钒酸铋异质结中BiVO4的结构为单斜相,空间结构群为I2/a,BiVO4的(040)晶面暴露且表面光滑,氧化石墨烯/(040)晶面钒酸铋异质结中BiVO4与GO两相共存,形成异质结结构。

9.根据权利要求8所述的氧化石墨烯/(040)晶面钒酸铋异质结,其特征在于:所述氧化石墨烯/(040)晶面钒酸铋异质结光照后的电荷转移电阻R比纯(040)晶面BiVO4粉体的R值减小了1.53倍。

10.权利要求8或9所述的氧化石墨烯/(040)晶面钒酸铋异质结在光催化降解有机污染物方面的应用。