本發(fā)明屬于光催化材料，具體涉及一種zn-bi雙離子摻雜的bi2moo6光催化劑的制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、人類(lèi)社會(huì)的快速發(fā)展導(dǎo)致對(duì)化石燃料的需求不斷增加，導(dǎo)致co2排放量顯著增加。目前的科學(xué)研究主要集中在開(kāi)發(fā)將具有高解離能的co2轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的化工產(chǎn)品的有效方法。在眾多建議中，利用太陽(yáng)能催化co2轉(zhuǎn)化的方案具有巨大的潛力。然而，目前的光催化劑利用太陽(yáng)能光催化還原co2的效率相對(duì)較低，難以滿(mǎn)足人類(lèi)對(duì)能源的需求。

2、bi2moo6由于其合適的帶隙具有較強(qiáng)的氧化還原能力，被廣泛用于光催化還原二氧化碳領(lǐng)域。然而，純bi2moo6面臨著太陽(yáng)能利用率低和載流子絡(luò)合率高的問(wèn)題。因此，通過(guò)摻雜金屬陽(yáng)離子來(lái)提高bi2moo6利用率、減少電子空穴對(duì)復(fù)合的有效方法。本發(fā)明引入zn、bi雙離子摻雜的bi2moo6，可以提高光生電子空穴分離效率，從而提高光催化活性；zn-bi雙離子摻雜的bi2moo6光催化劑光催化還原co2還尚未有相關(guān)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種zn-bi雙離子摻雜的bi2moo6光催化劑的制備方法和應(yīng)用。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種zn-bi雙離子摻雜的bi2moo6光催化劑的制備方法，包括如下步驟：

4、1)將五水硝酸鉍、鉬酸鈉放入裝有乙二醇的燒杯中，充分?jǐn)嚢?，得到溶液a；將乙酸鋅溶于去離子水中，充分?jǐn)嚢?，得到溶液b，將溶液b逐滴加入溶液a中；最后將混合物放入高壓釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后將得到的樣品進(jìn)行洗滌，烘干得到zn-bi2moo6；

5、2)將五水硝酸鉍和zn-bi2moo6放入乙二醇溶液中，攪拌過(guò)程中加入pvp，充分?jǐn)嚢韬蠓湃敫邏焊羞M(jìn)行水熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后將得到的樣品進(jìn)行洗滌，烘干得到zn-bi-bi2moo6光催化劑。

6、進(jìn)一步的，上述的制備方法，步驟1)中，五水硝酸鉍用量是1.9423g，鉬酸鈉用量是0.4840g，乙二醇用量是20ml，去離子水用量是40ml。

7、進(jìn)一步的，上述的制備方法，步驟2)中，五水硝酸鉍用量是0.0645g，zn-bi2moo6用量是0.2g，pvp用量是0.1g，乙二醇用量是50ml。

8、進(jìn)一步的，上述的制備方法，步驟1)和步驟2)中，所述攪拌的方式是采用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌。

9、進(jìn)一步的，上述的制備方法，步驟1)和步驟2)中，所述水熱反應(yīng)的溫度是160℃，水熱反應(yīng)的時(shí)間是20h。

10、進(jìn)一步的，上述的制備方法，步驟1)和步驟2)中，所述烘干的溫度是60℃，烘干時(shí)間是6h。

11、上述任意一項(xiàng)所述的制備方法制備的zn-bi雙離子摻雜的bi2moo6光催化劑在光催化還原co2中的應(yīng)用。

12、進(jìn)一步的，上述的應(yīng)用，方法如下：取zn-bi-bi2moo6光催化劑均勻鋪在培養(yǎng)皿上，再滴加去離子水然后烘干使催化劑均勻平鋪在培養(yǎng)皿上；向透明的玻璃容器內(nèi)底部注入去離子水，然后再將干燥的培養(yǎng)皿轉(zhuǎn)移到玻璃容器中，用石英玻璃蓋密封玻璃容器；將玻璃容器抽真空，隨后充滿(mǎn)co2，循環(huán)操作四次；在可見(jiàn)光照射條件下光催化還原co2。

13、更進(jìn)一步的，上述的應(yīng)用方法，zn-bi-bi2moo6光催化劑用量是10mg，在玻璃容器內(nèi)底部注入去離子水500μl。

14、更進(jìn)一步的，上述的應(yīng)用方法，培養(yǎng)皿面積是2cm2。

15、本發(fā)明的有益效果為：

16、1、本發(fā)明利用溶劑熱法制備的zn-bi-bi2moo6光催化劑具有更小的電阻，更多的活性位點(diǎn)，可以提升載流子的分離效率，增強(qiáng)光催化活性。

17、2、本發(fā)明制備的zn-bi-bi2moo6光催化劑具有更強(qiáng)的吸收可見(jiàn)光的能力，是一種提高可見(jiàn)光催化活性的有效途徑。

18、3、本發(fā)明制備的zn-bi-bi2moo6光催化劑具有較好的光催化還原co2性能，且該方法制備簡(jiǎn)單、環(huán)保無(wú)毒、低成本、有利于大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種zn-bi雙離子摻雜的bi2moo6光催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，五水硝酸鉍用量是1.9423g，鉬酸鈉用量是0.4840g，乙二醇用量是20ml，去離子水用量是40ml。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，五水硝酸鉍用量是0.0645g，zn-bi2moo6用量是0.2g，pvp用量是0.1g，乙二醇用量是50ml。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)和步驟2)中，所述攪拌的方式是采用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)和步驟2)中，所述水熱反應(yīng)的溫度是160℃，水熱反應(yīng)的時(shí)間是20h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)和步驟2)中，所述烘干的溫度是60℃，烘干時(shí)間是6h。

7.權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的制備方法制備的zn-bi雙離子摻雜的bi2moo6光催化劑在光催化還原co2中的應(yīng)用。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，方法如下：取zn-bi-bi2moo6光催化劑均勻鋪在培養(yǎng)皿上，再滴加去離子水然后烘干使催化劑均勻平鋪在培養(yǎng)皿上；向透明的玻璃容器內(nèi)底部注入去離子水，然后再將干燥的培養(yǎng)皿轉(zhuǎn)移到玻璃容器中，用石英玻璃蓋密封玻璃容器；將玻璃容器抽真空，隨后充滿(mǎn)co2，循環(huán)操作四次；在可見(jiàn)光照射條件下光催化還原co2。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，zn-bi-bi2moo6光催化劑用量是10mg，在玻璃容器內(nèi)底部注入去離子水500μl。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，培養(yǎng)皿面積是2cm2。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于光催化材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Zn?Bi雙離子摻雜的Bi<subgt;2</subgt;MoO<subgt;6</subgt;光催化劑的制備方法和應(yīng)用。通過(guò)溶劑熱反應(yīng)合成的Zn?Bi雙離子摻雜的Bi<subgt;2</subgt;MoO<subgt;6</subgt;光催化劑，可被應(yīng)用于光催化還原CO<subgt;2</subgt;領(lǐng)域。相較于現(xiàn)有的光催化劑，本發(fā)明Zn?Bi雙離子摻雜的Bi<subgt;2</subgt;MoO<subgt;6</subgt;光催化劑能夠有效的抑制光生電子空穴對(duì)的復(fù)合，進(jìn)一步提升載流子的分離效率，達(dá)到較高的CO<subgt;2</subgt;還原速率。

技術(shù)研發(fā)人員：陶然,于赫凝,董佳欣,郭靖怡,范曉星,楚振明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：遼寧大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15