活性；
[0148]f示出對比例2制得樣品的紫外光催化活性。
[0149]由圖4可知，
[0150]在光催化劑組合物中，其降解率先隨CNB負載量的減少而減小，在CNB的負載量為50%時光催化劑的降解率達到最低點。然后其紫外光催化活性又隨CNB的負載量的減少而增大。
[0151]此外，在催化劑組合物CNB-BiVO4中，以實施例1制得的樣品(10% CNB_BiV04型催化劑組合物)的光催化活性最高，當(dāng)紫外光照射Ih后，其對甲基橙溶液的光催化降解率為 78.
[0152]實驗例5清除劑對樣品光催化活性的影響
[0153]本實驗以甲基橙為模型化合物，通過引入各種自由基清除劑，研究光催化劑組合物的光催化機制。
[0154]添加異丙醇(IPA)起到抑制體系降解過程中.0H產(chǎn)生的作用，
[0155]添加草酸銨(AO)起到抑制體系降解過程中h+產(chǎn)生的作用，
[0156]添加對苯醌(BQ)起到抑制體系降解過程中.02產(chǎn)生的作用，
[0157]添加過氧化氫酶(CAT)起到抑制體系降解過程中H2O2產(chǎn)生的作用。
[0158]本實驗例所用樣品為實施例1制得的催化劑組合物。
[0159]操作方法:準確稱取5份0.050g所述催化劑組合物粉末分別置于5個石英管中，依次編號為1、2、3、4和5，分別向石英管中加入40mL濃度為5.0Omg.L 1的甲基橙溶液。
[0160]在I號管中不加入清除劑，
[0161]在2號管中加入5.000 μ L異丙醇，
[0162]在3號管中加入0.004g草酸銨，
[0163]在4號管中加入0.004g對苯醌，
[0164]在5號管中加入3.800 μ L過氧化氫酶，
[0165]各管中均加入一個小磁子，將石英管放入光化學(xué)反應(yīng)儀中，在持續(xù)攪拌下，暗反應(yīng)30min，取樣離心，分別測其吸光度A。，打開光源，紫外光照處理lh，取樣離心，測其吸光度At，根據(jù)下式計算降解率W，
[0166]ff(%) = (A0-At)/A0X 100%,
[0167]根據(jù)計算結(jié)果繪制成圖，結(jié)果如圖5所示，其中，
[0168]no scavenger表示不加清除劑，
[0169]IPA表示加入異丙醇，
[0170]AO表示加入草酸銨，
[0171]BQ表示加入對苯醌，
[0172]CAT表示加入過氧化氫酶。
[0173]由圖5可知，在其他的條件不變的情況下，
[0174](I)與不添加清除劑相比較，加入清除劑后，催化劑組合物的活性均有所降低；
[0175](2)加入異丙醇(IPA)、過氧化氫酶(CAT)、草酸銨(AO)和對苯醌(BQ)后，催化劑的活性均有較為明顯的降低，異丙醇(IPA)的加入使得催化劑的活性降得最低，也就是說，.0H、H202、h+和.02-在光催化降解過程中起明顯作用，尤其是.0H在光催化過程中起最主要作用。
[0176]以上結(jié)合【具體實施方式】和范例性實例對本發(fā)明進行了詳細說明，不過這些說明并不能理解為對本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明技術(shù)方案及其實施方式進行多種等價替換、修飾或改進，這些均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以所附權(quán)利要求為準。
【主權(quán)項】
1.一種制備光催化劑組合物CNB-BiVO4的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)將含氮有機物與含硼化合物混合，升溫煅燒，煅燒后任選地對煅燒產(chǎn)物進行冷卻和粉碎，制得CNB ； (2)將含鉍化合物與含釩化合物溶解于酸溶液中，調(diào)節(jié)體系pH，升溫，反應(yīng)結(jié)束后分離得到的固體，再對固體進行洗滌，洗滌后任選地進行干燥，再進行煅燒，煅燒后任選地進行粉碎，制得BiVO4; (3)將步驟I制得的CNB與步驟2制得的BiVO4進行混合，任選地，對混合物進行粉碎，再將混合物進行煅燒，制得光催化劑組合物CNB-Bi04。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟I中， 所述含氮有機物是指同時含有氮元素及碳元素的小分子有機物，優(yōu)選為碳氮比為1:3?3:1的小分子量的含氮有機物作為原料，優(yōu)選使用碳氮比為I: 2的小分子量含氮有機物作為原料，如單氰胺、二氰二胺、三聚氰胺、尿素、鹽酸胍等，優(yōu)選為尿素；和/或 含硼化合物選自氧化硼、硼酸和/或含硼鹽，優(yōu)選選自氧化硼、硼酸、硼酸鈉、硼酸鉀、四苯基硼酸鉀和/或四苯基硼酸鈉等，優(yōu)選為四苯基硼酸鈉；和/或 含氮有機物與含硼化合物的重量比為含氮有機物的重量:含硼化合物的重量=(1.0 ?20.0) g: (0.5 ?50.0)mg,優(yōu)選為(3.0 ?18.0) g: (1.0 ?45.0)mg,更優(yōu)選為(5.0 ?15.0) g: (1.5 ?40.0)mg,進一步優(yōu)選為(8.0 ?12.0) g: (2.0 ?35.0)mg,再進一步優(yōu)選為(9.0 ?11.0) g: (2.0 ?30.0)mg,如 10.0g: 2.5mg、10.0g: 5.0mg、10.0g: 9.0mg 和10.0g: 20.0mg，其中，最為優(yōu)選的為 10.0g: 5.0mg03.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟I中， 將含氮有機物和含硼化合物置于液相體系中混合；和/或 煅燒的溫度為450°C?700°C，更優(yōu)選為400°C?600°C，如550°C ;和/或 煅燒的時間為I?5小時，優(yōu)選為1.5?4小時，更優(yōu)選為2?3.5小時，如2小時；和/或 將上述煅燒后的物質(zhì)冷卻至10 °C?50 °C，更優(yōu)選為15 °C?40 °C，進一步優(yōu)選為20 0C?35。。，如 25 0C ο4.根據(jù)權(quán)利要求1?3之一所述的方法，其特征在于，步驟2中， 所述含鉍化合物優(yōu)選為可溶性鉍鹽，如硝酸鉍及其水合物、硫酸鉍及其水合物、氯化鉍及其水合物等，優(yōu)選為硝酸鉍及其水合物，更優(yōu)選為硝酸鉍、五水硝酸鉍及其任意比例的組合物；和/或 所述酸溶液中酸的酸根離子與形成含鉍化合物的酸根離子相同；和/或 所述含釩化合物優(yōu)選為可溶性偏釩酸鹽，優(yōu)選為偏釩酸銨和/或偏釩酸鉀等，更優(yōu)選為偏釩酸銨；和/或 含鉍化合物與含釩化合物的重量比為(15?25): (3?8)，優(yōu)選為(18?22): (4?6)，如20:5等；和/或 所述酸溶液的濃度選擇(0.5?4)mol/L，優(yōu)選為(I?3)mol/L，如2mol/L，其中，酸的摩爾量以所述酸的分子的摩爾量計；和/或 含祕化合物與酸溶液的重量體積比為(15?25)重量份:1000體積份，優(yōu)選為(18?22)重量份:1000體積份，如20重量份:1000體積份。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4之一所述的方法，其特征在于，步驟2中， 體系pH調(diào)節(jié)至7?9，優(yōu)選為7.5?8.5，如7.5 ;和/或 調(diào)節(jié)體系pH的試劑選自NaOH及其水溶液、KOH及其水溶液、尿素及其水溶液或氨水等，優(yōu)選為尿素；和/或 將體系溫度升高至70°C?100°C，優(yōu)選為80°C?95°C，如90°C ;和/或 將體系升溫后，反應(yīng)15?30h，優(yōu)選為18?28h，更優(yōu)選為20?26h，如24h ;和/或 用于洗滌固體的洗滌液為水和醇，其中，醇優(yōu)選為甲醇和乙醇等，更優(yōu)選為乙醇；和/或 煅燒的溫度為350°C?550°C，優(yōu)選為400°C?500°C，如450°C ;和/或 煅燒的時間為5?25min，優(yōu)選為10?20min，如15min。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5之一所述的方法，其特征在于，步驟3中，步驟I制得的CNB與步驟 2 制得的 BiVO4的重量比選擇(0.1 ?0.9): (0.9 ?0.1)，如 0.1:0.9、0.2:0.8、0.5:0.5、0.8:0.2 或 0.9:0.1 等。7.根據(jù)權(quán)利要求1?5之一所述的方法，其特征在于，步驟3中， 煅燒的溫度為350°C?550°C，優(yōu)選為400°C?500°C，如450°C ;和/或 煅燒的時間為I?3h，優(yōu)選為1.5?2.5h，如2h08.根據(jù)權(quán)利要求1?7之一所述的方法，其特征在于，步驟3中，制得的光催化劑組合物CNB-B14，根據(jù)其紅外光譜，在波數(shù)為810cm \ 1385cm \ 1648cm 1和3415cm 1附近存在吸收峰。9.一種根據(jù)權(quán)利要求1?8之一所述方法制得的光催化劑組合物CNB-B1 4，其特征在于，根據(jù)其紅外光譜，在波數(shù)為810cm \ 1385cm \ 1648cm 1和3415cm 1附近存在吸收峰。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光催化劑組合物CNB-B14在治理染料污水，特別是治理含有偶氮類染料的污水方面的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種光催化劑組合物CNB-BiVO4，所述光催化劑組合物用含氮有機物作為原料，通過水熱法制成硼摻雜的石墨相氮化碳(簡寫為CNB)，再用含硼化合物和含釩化合物為原料先在酸溶液中進行反應(yīng)，再將反應(yīng)得到的固體進行煅燒制得BiVO4，然后再將制得的CNB與BiVO4混合，通過水熱法制成光催化劑組合物CNB-BiVO4，制得的光催化劑組合物在紫外光下對有機染料，特別是偶氮類有機染料具有良好的催化降解作用，能夠用于治理含有上述有機染料的污水。
【IPC分類】C02F101/38, C02F1/32, B01J27/24
【公開號】CN105195194
【申請?zhí)枴緾N201510494640
【發(fā)明人】崔玉民, 李慧泉, 苗慧, 師瑞娟
【申請人】阜陽師范學(xué)院
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月12日