本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)環(huán)保光催化材料的合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種負(fù)載型bi2moo6/cu(oh)2光催化劑的制備方法。

背景技術(shù)：

化石燃料如煤、石油、天然氣作為一種不可再生能源，在人類生活和世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程中都起著至關(guān)重要的作用。然而，人類肆意開(kāi)采使用化石燃料的同時(shí)，卻忽略了資源日益減少的能源危機(jī)問(wèn)題，化石燃料的燃燒也給全球范圍帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，發(fā)展清潔可再生能源成為全世界研究者們重視的課題。氫氣能源因其高效、環(huán)境友好和可循環(huán)利用等特點(diǎn)，在未來(lái)有可能取代化石燃料的地位。利用半導(dǎo)體材料光催化分解水制備氫氣被認(rèn)為是極具前景的制氫技術(shù)。

bi2moo6由于其相對(duì)較窄的禁帶寬度、良好的熱穩(wěn)定性和光催化性能從而受到人們的廣泛關(guān)注，其導(dǎo)帶電勢(shì)比eh2/h+更負(fù)，滿足光催化分解水制備氫氣的條件，是一種很有潛力的光催化制氫材料。但純bi2moo6在光催化分解水的過(guò)程中存在光生電子和空穴容易復(fù)合，量子效率低的缺點(diǎn)，限制了其在工業(yè)上的應(yīng)用。為了提高bi2moo6的量子效率及光解水制氫的效率，通常將金屬鉑作為助催化劑負(fù)載在bi2moo6表面，從而有效降低光生電子的復(fù)合效率，進(jìn)而提高bi2moo6光解水制氫的效率。然而，助催化劑金屬鉑的價(jià)格昂貴，從而限制其在工業(yè)中的應(yīng)用。本發(fā)明將廉價(jià)cu(oh)2負(fù)載到bi2moo6的表面，cu(oh)2作為助催化劑促進(jìn)電荷載流子從bi2moo6遷移到cu(oh)2上，抑制了電子和空穴的復(fù)合，從而提高bi2moo6光解水制氫的催化活性，具有巨大的潛在工業(yè)應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種操作簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn)的負(fù)載型bi2moo6/cu(oh)2光催化劑的制備方法，該方法制得的負(fù)載型bi2moo6/cu(oh)2光催化劑可見(jiàn)光利用率高、光量子效率高且光催化制氫活性好。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案，一種負(fù)載型bi2moo6/cu(oh)2光催化劑的制備方法，其特征在于具體步驟為：

（1）在攪拌條件下將五水合硝酸鉍和二水合鉬酸鈉按摩爾比2:1溶于去離子水中形成硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液，在室溫條件下將硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液攪拌2h后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中，然后將水熱反應(yīng)釜放入微波消解儀中于120℃微波反應(yīng)5-30min，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻、洗滌、干燥得到bi2moo6納米粉體；

（2）配制硝酸銅溶液，在攪拌狀態(tài)下向硝酸銅溶液中加入氫氧化鈉和步驟（1）得到的bi2moo6納米粉體得到混合溶液，其中氫氧化鈉與硝酸銅的摩爾比為1:0.5，bi2moo6納米粉體與硝酸銅的摩爾比為1:0.005-0.015；

（3）將步驟（2）得到的混合溶液在室溫下攪拌反應(yīng)6h，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾、干燥得到具有高催化活性的負(fù)載型bi2moo6/cu(oh)2光催化劑。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液中硝酸鉍的摩爾濃度為0.01-0.05mol/l。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述硝酸銅溶液中硝酸銅的摩爾濃度為0.001-0.006mol/l。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

1、采用適宜的合成工藝制備出能帶結(jié)構(gòu)相匹配的負(fù)載型bi2moo6/cu(oh)2光催化劑，利用兩種半導(dǎo)體之間的能級(jí)差能使光生載流子由一種半導(dǎo)體微粒的能級(jí)注入到另一種半導(dǎo)體微粒的能級(jí)上，從而提高光生電荷的分離效率，進(jìn)而提高負(fù)載型光催化劑的制氫性能；

2、根據(jù)微波水熱法加熱速率快和溶液受熱均勻等特點(diǎn)，采用微波水熱法制備出的晶粒粒度小且團(tuán)聚程度低的高活性bi2moo6納米粉體，有效提高了負(fù)載型bi2moo6/cu(oh)2光催化劑的活性；

3、采用廉價(jià)的cu(oh)2助催化劑代替昂貴的金屬鉑，從而有效降低了負(fù)載型bi2moo6/cu(oh)2光催化劑的生產(chǎn)成本，提升其工業(yè)應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為300w氙燈照射下，本發(fā)明實(shí)施例1所制備的負(fù)載型bi2moo6/cu(oh)2光催化劑和純bi2moo6光催化劑的光催化分解水制氫效率柱形圖（操作條件：催化劑的量：0.05g；犧牲劑三乙醇胺的量：10ml）。從圖中可以看出，在模擬可見(jiàn)光的照射下，光照6h后，負(fù)載型bi2moo6/cu(oh)2光催化劑的產(chǎn)氫效率明顯高于純bi2moo6光催化劑的產(chǎn)氫效率，表現(xiàn)出明顯增強(qiáng)的光催化活性。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但不應(yīng)該將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

（1）在攪拌條件下將0.01mol五水合硝酸鉍和0.005mol二水合鉬酸鈉溶于1000ml去離子水中形成硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液，在室溫條件下將硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液攪拌2h后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜，然后將水熱反應(yīng)釜放入微波消解儀中于120℃微波反應(yīng)5min，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻、洗滌、干燥得到bi2moo6納米粉體；

（2）配制0.001mol/l的硝酸銅溶液25ml，在攪拌狀態(tài)下向硝酸銅溶液中加入0.05mmol氫氧化鈉和5mmol步驟（1）得到的bi2moo6納米粉體得到混合溶液；

（3）將步驟（2）得到的混合溶液在室溫下攪拌反應(yīng)6h，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾、干燥得到具有高催化活性的負(fù)載型bi2moo6/cu(oh)2光催化劑。

實(shí)施例2

（1）在攪拌條件下將0.02mol五水合硝酸鉍和0.01mol二水合鉬酸鈉溶于1000ml去離子水中形成硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液，在室溫條件下將硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液攪拌2h后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜，然后將水熱反應(yīng)釜放入微波消解儀中于120℃微波反應(yīng)10min，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻、洗滌、干燥得到bi2moo6納米粉體；

（2）配制0.002mol/l的硝酸銅溶液75ml，在攪拌狀態(tài)下向硝酸銅溶液中加入0.3mmol氫氧化鈉和10mmol步驟（1）得到的bi2moo6納米粉體得到混合溶液；

（3）將步驟（2）得到的混合溶液在室溫下攪拌反應(yīng)6h，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾、干燥得到具有高催化活性的負(fù)載型bi2moo6/cu(oh)2光催化劑。

實(shí)施例3

（1）在攪拌條件下將0.05mol五水合硝酸鉍和0.025mol二水合鉬酸鈉溶于1000ml去離子水中形成硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液，在室溫條件下將硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液攪拌2h后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜，然后將水熱反應(yīng)釜放入微波消解儀中于120℃微波反應(yīng)30min，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻、洗滌、干燥即可得到bi2moo6納米粉體；

（2）配制0.006mol/l的硝酸銅溶液50ml，在攪拌狀態(tài)下向硝酸銅溶液中加入0.6mmol氫氧化鈉和30mmol步驟（1）得到的bi2moo6納米粉體得到混合溶液；

（3）將步驟（2）得到的混合溶液在室溫下攪拌反應(yīng)6h，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾、干燥得到具有高催化活性的負(fù)載型bi2moo6/cu(oh)2光催化劑。

以上實(shí)施例描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理的范圍下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)均落入本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。