本发明专利技术公开了一种氮掺杂棒状五氧化二铌光催化剂的制备方法。1)棒状五氧化二铌的制备；2)氮掺杂棒状五氧化二铌光催化剂的制备。该制备方法以金属铌粉和尿素为原料来制备氮掺杂棒状五氧化二铌。本发明专利技术能够显著提高五氧化二铌的光催化活性，有效地增强其对太阳光的利用率，进一步拓展五氧化二铌光催化剂的应用范围。氮掺杂棒状五氧化二铌光催化剂可以快速、有效地将水中的有机污染物矿化为CO2和H2O，催化剂重复利用率高，且具有很好的应用前景和经济效益，是一种环境友好型的光催化剂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体光催化剂制备领域，具体涉及一种。
技术介绍
随着经济的发展，能源危机日趋严重:石化能源的消耗，空气、水资源的污染等等已经成为可持续发展的瓶颈，因此，寻求一种绿色环保的手段来解决此类问题已成为世界各国迫在眉睫的任务。光催化因具有清洁、高效、安全等诸多优点而受到很大的关注。自1972年Fujishima发现半导体1102可以通过光电催化分解水以来，半导体光催化材料的研究便成为科学家们研究的热点。最近，五氧化二铌(Nb2O5)作为一种典型的n型半导体光催化剂受到很大的关注。然而由于五氧化二铌纳米粒子比表面积小易引发团聚，禁带宽度较宽(Eg=3.4eV)且光生电子和空穴在其体内很容易复合，限制了五氧化二铌在光催化领域的应用。因此，制备具有可见光响应型的高活性五氧化二铌光催化剂成为该领域重要的研究方向。大量研究表明，通过制备具有纳米新貌结构的半导体(纳米棒，纳米球，纳米线等)是提高光催化剂的光催化活性的方法。其中，科学家们对纳米棒类的光催化剂的研究颇为广泛，主要是由于纳米棒状结构具有相对较大的比表面积和有较好的长径比。大的比表面积可以增加催化剂表面的活性位和反应中心，同时较好的长径比可以有效抑制光生电子和空穴对的再复合，从而显著增强光催化剂的催化活性。此外，利用非金属掺杂改性是使紫外光活性的半导体光催化剂实现可见光化的一种主要方法。非金属(如C，N，S等)掺杂可使半导体光催化剂的吸收光谱发生红移，拓展其光响应范围，从而进一步提高光催化活性。然而，现有技术尚未公开。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术为了解决现有技术的不足，提供了一种有效的太阳光下具有高催化活性的。主要是解决五氧化二铌光催化剂对太阳光利用率低及体内光生电子-空穴对的严重复合问题，提高光催化剂的催化活性，并拓展光催化剂的应用范围。技术方案:一种，包括下列步骤:I)棒状五氧化二铌的制备，用Nb2O5NR表示取0.2g金属铌粉溶于80mL去离子水中，以IOOOrpm的转速搅拌处理30min，将上述溶液转移至IOOmL高压反应釜中，在200°C条件下陈化7天，过滤得到产品，再用去离子水和乙醇混合液洗涤2-3次，过滤，在60°C干燥Ih得到产品Nb2O5NR,准备待用。2)氮掺杂棒状五氧化二铌的制备，用N-Nb2O5NR表示称取Ig Nb2O5NR与不同质量的尿素，尿素与Nb2O5NR的质量比为I?4:1，得到的样品在400°C煅烧2h，将所得样品用稀硝酸和去离子水洗涤，抽滤，然后放在70°C烘箱中烘干12h，得到的样品N-Nb205NR。有益效果:本专利技术和现有的技术相比，成功地合成了具有大比表面积、较优长径比的可见光响应型氮掺杂棒状五氧化二铌光催化剂，有效解决了五氧化二铌光催化剂催化活性低的难题，提高光催化剂的光能转换效率，进一步扩大五氧化二铌的应用范围。氮掺杂棒状五氧化二铌光催化剂可以快速、有效地将水中的有机污染物矿化为CO2和H2O,催化剂重复利用率高，且具有很好的应用前景和经济效益，是一种环境友好型的光催化剂。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术进行详细阐述。具体实施例1:一种，包括下列步骤:I)棒状五氧化二铌的制备，用Nb2O5NR表示取0.2g金属铌粉溶于80mL去离子水中，以IOOOrpm的转速搅拌处理30min，将上述溶液转移至IOOmL高压反应釜中，在200°C条件下陈化7天，过滤得到产品，再用去离子水和乙醇混合液洗涤2-3次，过滤，在60°C干燥Ih得到产品Nb2O5NR ；2)氮掺杂棒状五氧化二铌的制备，用N-Nb2O5NR表示将上述步骤制备得到Nb2O5NR与尿素以1:1的质量比混合，用研钵研磨均匀，得到的样品在400°C煅烧2h，将所得样品用稀硝酸和去离子水洗涤，抽滤，然后放在70°C烘箱中烘干12h，得到样品N-Nb2O5NR。具体实施例2:一种，包括下列步骤:I)棒状五氧化二铌的制备，用Nb2O5NR表示取0.4g金属铌粉溶于80mL去离子水中，以IOOOrpm的转速搅拌处理30min，将上述溶液转移至IOOmL高压反应釜中，在200°C条件下陈化7天，过滤得到产品，再用去离子水和乙醇混合液洗涤2-3次，过滤，在60°C干燥Ih得到产品Nb2O5NR,准备待用；2)氮掺杂棒状五氧化二铌的制备，用N-Nb2O5NR表示将上述步骤制备得到Nb2O5NR与尿素以2:1的质量比混合，用研钵研磨均匀，得到的样品在400°C煅烧2h，将所得样品用稀硝酸和去离子水洗涤，抽滤，然后放在70°C烘箱下烘干12h，得到的样品N-Nb2O5NR ；具体实施例3:一种，包括下列步骤:I)棒状五氧化二铌的制备，用Nb2O5NR表示取0.6g金属铌粉溶于80mL去离子水中，以IOOOrpm的转速搅拌处理30min，将上述溶液转移至IOOmL高压反应釜中，在200°C条件下陈化7天，过滤得到产品，再用去离子水和乙醇混合液洗涤2-3次，过滤，在60°C干燥Ih得到产品Nb2O5NR,准备待用；2)氮掺杂棒状五氧化二铌的制备，用N-Nb2O5NR表示将上述步骤制备得到Nb2O5NR与尿素以3:1的质量比混合，用研钵研磨均匀，得到的样品在400°C煅烧2h，将所得样品用稀硝酸和去离子水洗涤，抽滤，然后放在70°C烘箱下烘干12h，得到样品N-Nb2O5NR ；具体实施例4:一种，包括下列步骤:I)棒状五氧化二铌的制备，用Nb2O5NR表示取0.8g金属铌粉溶于80mL去离子水中，以IOOOrpm的转速搅拌处理30min，将上述溶液转移至IOOmL高压反应釜中，在200°C条件下陈化7天，过滤得到产品，再用去离子水和乙醇混合液洗涤2-3次，过滤，在60°C干燥Ih得到产品Nb2O5NR,准备待用；2)氮掺杂棒状五氧化二铌的制备，用N-Nb2O5NR表示将上述步骤制备得到Nb2O5NR与尿素以4:1的质量比混合，用研钵研磨均匀，得到的样品在400°C煅烧2h，将所得样品用稀硝酸和去离子水洗涤，抽滤，然后放在70°C烘箱下烘干12h，得到的样品N-Nb205NR。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氮掺杂棒状五氧化二铌光催化剂的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：?1)棒状五氧化二铌的制备，用Nb2O5NR表示?取0.2g金属铌粉溶于80mL去离子水中，以1000rpm的转速搅拌处理30min，将上述溶液转移至100mL高压反应釜中，在200℃条件下陈化7天，过滤得到产品，再用去离子水和乙醇混合液洗涤2?3次，在60℃干燥1h得到产品Nb2O5NR；?2)氮掺杂棒状五氧化二铌的制备，用N?Nb2O5NR表示?称取1g?Nb2O5NR与不同质量的尿素，尿素与Nb2O5NR的质量比为1～4：1，用研钵研磨均匀混合，得到的样品在400℃煅烧2h，将所得样品用稀硝酸和去离子水洗涤，抽滤，然后放在70℃烘箱中烘干12h，得到的样品N?Nb2O5NR。
【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂棒状五氧化二铌光催化剂的制备方法，其特征在于:包括下列步骤: 1)棒状五氧化二铌的制备，用Nb2O5NR表示 取0.2g金属银粉溶于80mL去离子水中，以IOOOrpm的转速搅拌处理30min,将上述溶液转移至IOOmL高压反应釜中，在200°C条件下陈化7天，过滤得到产品，再用去离子水和乙醇混合液洗涤2-3次，在60°C干燥Ih得到产品Nb2O5NR ...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁敏娟，李亚，蒋云霞，李蓉，金洁蓉，闫生荣，
申请(专利权)人：南通农业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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