本发明专利技术涉及片状WS2负载BiVO4可见光催化材料及其制备方法。它由片状WS2表面上原位生长单斜白钨矿型的BiVO4而成。制备方法：将WS2加水超声得到含有片状WS2的悬浊液；将硝酸铋溶解于酸性溶液中或将Bi2O3溶解于硝酸中生成硝酸铋，得到前驱体溶液A；将偏钒酸盐加入含有片状WS2的悬浊液中，加热搅拌使其充分溶解后得到前驱体溶液B；将前驱体溶液B滴加到前驱体溶液A中，充分搅拌反应；将步骤3所述混合溶液倒入水热反应釜中进行水热反应，随炉冷却，得到沉淀物；将沉淀物进行抽滤，真空干燥。本发明专利技术的片状WS2负载BiVO4可见光催化材料作可见光催化剂与纯BiVO4相比，可见光催化性能明显提高。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及片状WS2负载BiVO4。它由片状WS2表面上原位生长单斜白钨矿型的BiVO4而成。制备方法：将WS2加水超声得到含有片状WS2的悬浊液；将硝酸铋溶解于酸性溶液中或将Bi2O3溶解于硝酸中生成硝酸铋，得到前驱体溶液A；将偏钒酸盐加入含有片状WS2的悬浊液中，加热搅拌使其充分溶解后得到前驱体溶液B；将前驱体溶液B滴加到前驱体溶液A中，充分搅拌反应；将步骤3所述混合溶液倒入水热反应釜中进行水热反应，随炉冷却，得到沉淀物；将沉淀物进行抽滤，真空干燥。本专利技术的片状WS2负载BiVO4可见光催化材料作可见光催化剂与纯BiVO4相比，可见光催化性能明显提高。【专利说明】片状WS2负载BiVO4
本专利技术属于光催化材料领域，具体涉及一种片状WS2负载BiVO4。
技术介绍
BiVO4作为近年来发现的一种新型环境友好型半导体光催化剂，因其可见光利用率高、催化分解有机溶剂能力强而被广泛研究。BiVO4有三种晶体结构:单斜白钨矿型、四方锆石型和四方白钨矿型，BiVO4的可见光催化性能受其晶体结构的影响，单斜白钨矿型晶体结构的BiVO4因光催化活性最高，成为人们研究的重点。虽然BiVO4能在可见光下响应，但BiVO4体内光激发生成的光生载流子难以迁移，极易复合，使其光量子产率和可见光活性降低，这些严重影响了 BiVO4的可见光催化性能。研究表明，一些二维材料(如石墨烯)因比表面积较大，当其负载到光催化剂上时，可以分散并稳定光催化颗粒；另外它们在导电性上表现为各向异性，因此可以促进光生载流子的分离，减小光生载流子的迁移距离，延长光生电子-空穴对的寿命，最终光催化剂的性能得到提高。Ng等制备了石墨烯负载BiVO4的可见光催化材料，其光催化分解水的性能得到很大提高，并证实石墨烯是其性能提高的关键所在。根据上述分析可知二维材料的加入有利于光催化剂性能的提高，近年来，类石墨烯材料WS2因其具有与石墨烯相似的优异性质，并且带隙可调而受到广泛关注。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种片状WS2负载BiVO4。本专利技术的片状WS2负载BiVO4可见光催化材料作为可见光催化剂与纯BiVO4相比，可见光催化性能明显提高。 为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下:片状WS2负载BiVO4可见光催化材料，它由片状WS2表面上原位生长单斜白钨矿型的BiVO4而成。 上述片状WS2负载BiVO4可见光催化材料的制备方法，其制备步骤如下:步骤I ^fWS2加水超声得到含有片状WS2的悬浊液；步骤2:将硝酸铋溶解于酸性溶液中或将Bi2O3溶解于硝酸中生成硝酸铋，得到前驱体溶液A ;将偏钒酸盐加入步骤I所得的含有片状WS2的悬浊液中，加热搅拌使其充分溶解后得到前驱体溶液B;步骤3:将前驱体溶液B滴加到前驱体溶液A中，充分搅拌反应，所述前驱体溶液A中的硝酸铋和前驱体溶液B中的偏钒酸盐的摩尔比为1:1 ; 步骤4:将步骤3所述混合溶液倒入水热反应釜中进行水热反应，随炉冷却，得到沉淀物；步骤5:将沉淀物进行抽滤，真空干燥后得WS2/BiV04粉体。 按上述方案，所述步骤I中，超声时间为6h。 按上述方案，所述步骤2中，WS2与偏钒酸盐的摩尔比为(0.0f0.03):1。 按上述方案，所述步骤2中，酸性溶液可选为醋酸、盐酸、硝酸、硫酸等。 按上述方案，所述步骤2中，偏钒酸盐为偏钒酸铵或偏钒酸钠。 按上述方案，所述步骤2中，加热搅拌温度为60°C?80°C。 按上述方案，所述步骤3中，前驱体溶液A中的硝酸铋和前驱体溶液B中的偏钒酸盐的摩尔比为1:1。 按上述方案，所述步骤3中，搅拌时间为0.5tT2h。 按上述方案，所述步骤4中，水热反应温度为140°C?200°C，反应时间为6tT20h。 上述片状WS2负载BiVO4可见光催化材料在可见光下催化降解有机污染物中的应用。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:1、本专利技术制备出的片状WS2负载BiVO4可见光催化材料，可见光催化降解性能明显高于同种方法制备的纯BiVO4,在可见光照射下，本专利技术的片状WS2负载BiVO4可见光催化材料35min内对亚甲基蓝溶液的降解率可达100%，可广泛应用于有机染料的降解及工业污水的处理等领域。 2、本专利技术制备工艺简单，可操作性强，制备成本低，可迅速的制备出符合使用要求的可见光催化材料，热处理所用设备具有很大的普遍性，适用于实验室及工业生产。 【专利附图】【附图说明】 图1是对比例的BiVO4和本专利技术实施例3，4和5制备的WS2负载BiVO4可见光催化材料的XRD图谱；图2是本专利技术实施例4制备的WS2负载BiVO4可见光催化材料的FESEM图；图3是图2所示的选区分布图数据I的EDS图谱；图4是本专利技术对比例和实施例4制备的WS2负载BiVO4见光催化材料对亚甲基蓝的降解率曲线。 【具体实施方式】 对比例步骤1:称取(NO3) 3.5Η20溶解于25g 36%醋酸溶液中得到前驱体溶液A，称取5mmol NH4VO3加入25g去离子水中，70°C水浴条件下，加热搅拌使NH4VO3充分溶解后得到前驱体溶液B ；步骤3:将前驱体溶液B滴加到前驱体溶液A中，搅拌2h，使其充分反应；步骤4:将步骤3所述混合溶液倒入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为180°C，反应时间为15h，随炉冷却，得到沉淀物；步骤5:将沉淀物进行抽滤，真空干燥后得BiVO4粉体。 测定BiVO4可见光催化粉体35min对亚甲基蓝染料溶液的降解率达59.90%。 实施例1步骤1:称取0.08mmol WS2加入到25g去离子水中，超声6h得到含有片状WS2的悬浊液； 步骤2:称取3mmolBi (NO3) 3.5Η20溶解于25g 36%醋酸溶液中得到前驱体溶液A，称取3mmol NH4VO3加入步骤I所得的含WS2的悬浊液中，60°C水浴条件下，加热搅拌使NH4VO3充分溶解后得到前驱体溶液B;步骤3:将前驱体溶液B滴加到前驱体溶液A中，搅拌2h，使其充分反应；步骤4:将步骤3所述混合溶液倒入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为1400C，反应时间为15h，随炉冷却，得到沉淀物；步骤5:将沉淀物进行抽滤，真空干燥后得WS2/BiV04粉体。 测定WS2/BiV04可见光催化粉体35min对亚甲基蓝染料溶液的降解率达87.54%。 实施例2步骤1:称取0.08mmol WS2加入到25g去离子水中，超声6h得到含有片状WS2的悬浊液；步骤2:称取(NO3) 3.5Η20溶解于25g 36%醋酸溶液中得到前驱体溶液A，称取4mmol NH4VO3加入步骤I所得的含WS2的悬浊液中，70°C水浴条件下，加热搅拌使NH4VO3充分溶解后得到前驱体溶液B;步骤3:将前驱体溶液B滴加到前驱体溶液A中，搅拌0.5h，使其充分反应；步骤4:将步骤3所述混合溶液倒入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为1600C，反应时间为15h，随炉冷却，得到沉淀物；步骤5:将沉淀物进行抽滤，真空干燥后得WS2/BiV04粉体。 测定WS2/BiV04可见光催化粉体35min对亚甲基蓝染料溶液的降解率达81.22%。 本文档来自技高网...
【技术保护点】
片状WS2负载BiVO4可见光催化材料，它由片状WS2表面上原位生长单斜白钨矿型的BiVO4而成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王为民，郭敏娜，傅正义，王皓，张金咏，王玉成，张帆，王阳，汪雯婕，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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