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专利号: 2022116727171
申请人: 开封大学
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:2024-08-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种桑葚状钒酸铋‑碳纳米管复合光催化剂,其特征在于:所述桑葚状钒酸铋‑碳纳米管复合光催化剂包括桑葚状钒酸铋和通过共价键复合的钒酸铋表面的碳纳米管,钒酸铋和碳纳米管的质量比为1:0.01‑0.50,所述钒酸铋为纳米颗粒组装而成的桑葚状结构,纳米颗粒粒径在50‑100nm之间,桑葚状结构直径为200‑800 nm,长度在0.5‑1.2 μm,钒酸铋为单斜白钨矿结构,碳纳米管为预先酸处理的碳纳米管。

2.如权利要求1所述的桑葚状钒酸铋‑碳纳米管复合光催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.将钒源加入浓度为0.5‑2mol/L的氢氧化钠水溶液中搅拌溶解,配制钒离子浓度为

0.01‑0.3 mol/L的溶液A;

S2.将铋盐加入多元醇中,搅拌至透明溶液,得到铋离子浓度为0.01‑0.3 mol/L的溶液B;

S3.在持续搅拌状态下,将溶液A逐滴加入溶液B中控制钒:铋摩尔比为1:1,继续搅拌老化0.5‑2小时;

S4.将步骤S3所得溶液于水热釜中进行水—溶剂热反应,其中水和多元醇的体积比为

1:1.5‑4,反应温度为160‑200℃,反应时间4‑24小时,反应釜填充率50‑80%;

S5.将步骤S4所得产物进行冷却、液固分离、洗涤和干燥,得到桑葚状钒酸铋;

S6.将步骤S5所得钒酸铋分散到无水乙醇中,加入氨基硅烷,室温下持续剧烈搅拌,分离固体,将所得固体充分醇洗,干燥,得预处理的桑葚状钒酸铋;

S7.将碳纳米管加入浓硝酸中,加热回流,分离、干燥、研磨制得硝酸预处理的碳纳米管;

S8.将经过预处理的碳纳米管和钒酸铋按比例分散到无水乙醇中,超声分散,持续搅拌,干燥,氮气气氛下400‑550℃焙烧,得桑葚状钒酸铋‑碳纳米管复合光催化剂。

3.如权利要求2所述的桑葚状钒酸铋‑碳纳米管复合光催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤S1中钒源为偏钒酸铵、钒酸铵、偏钒酸钠和钒酸钠中的至少一种。

4.如权利要求2所述的桑葚状钒酸铋‑碳纳米管复合光催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中铋盐硝酸铋、氯化铋和乙酸铋中的至少一种,多元醇为乙二醇、甘露醇和丙三醇中的至少一种,具体组合为乙二醇和甘露醇,乙二醇和丙三醇,甘露醇和丙三醇或乙二醇、甘露醇和丙三醇。

5.如权利要求2所述的桑葚状钒酸铋‑碳纳米管复合光催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤S5中采用空气自然冷却或水冷却;洗涤包括去离子水洗涤至中性后,采用乙醇洗涤;干燥温度为60‑80℃鼓风干燥或真空干燥。

6.一种桑葚状钒酸铋‑碳纳米管复合光催化剂在可见光催化降解水中污染物的应用。