1.一种利用仿生法制备BiVO4薄膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)前驱液的配置:
向水中加入NH4VO3,搅拌至澄清,然后加入稀硝酸,搅拌均匀,再加入Bi(NO3)3·5H2O,室温下搅拌至澄清,最后加入硼酸,搅拌5~15min至搅拌均匀,得前驱液;前驱液中Bi(NO3)3·
5H2O的浓度为0.010~0.012mol/L,NH4VO3的浓度为0.010~0.012mol/L,HNO3的浓度为
0.415~0.420mol/L,硼酸的浓度为0.010~0.012mol/L;
2)基板的功能化:
将基板洗涤干净后置于紫外光下照射,使基板表面形成羟基层,得到表面功能化的基板;
3)薄膜的沉积:
将基板功能化的一面悬浮于前驱液表面,在70~80℃沉积10~12h,利用基板表面羟基
2+ - +
层的分子识别功能吸附前驱液中的[(BiVO3) NO3] ,然后异相成核组成非晶态的[(BiVO3)2+NO3-]+OH-前驱薄膜;
4)薄膜的晶化:
将非晶态的[(BiVO3)2+NO3-]+OH-前驱薄膜在室温下干燥,然后退火,并在300~550℃保温100~140min,得到晶化的BiVO4薄膜,其中的晶化的BiVO4薄膜的晶型为四方相德钒矿和单斜相斜钒矿的复合晶型、单斜相斜钒矿晶型或四方相德钒矿晶型,其形貌为六面体块状和不规则的片状团聚成的球体。
2.根据权利要求1所述的利用仿生法制备BiVO4薄膜的方法,其特征在于:所述步骤1)中加入NH4VO3中后搅拌至澄清所需的时间为20~40min。
3.根据权利要求1所述的利用仿生法制备BiVO4薄膜的方法,其特征在于:所述步骤1)中加入稀硝酸后搅拌均匀所需的时间为5~15min。
4.根据权利要求1所述的利用仿生法制备BiVO4薄膜的方法,其特征在于:所述步骤1)中加入Bi(NO3)3·5H2O后搅拌至澄清所需的时间为40~80min。
5.根据权利要求1所述的利用仿生法制备BiVO4薄膜的方法,其特征在于:所述基板为FTO导电玻璃、ITO导电玻璃或Si基板。
6.根据权利要求1所述的利用仿生法制备BiVO4薄膜的方法,其特征在于:所述步骤2)中将基板置于184.9nm的紫外光下照射30~50min。