1.一种半导体光催化剂材料,其特征在于,所述复合光催化剂材料包括金属铈和钒酸铋,所述复合光催化剂材料为掺杂金属铈的钒酸铋。
2.根据权利要求1所述的一种半导体光催化剂材料,其特征在于,所述复合光催化剂材料还包括六方氮化硼,所述复合光催化剂材料以六方氮化硼为载体,所述六方氮化硼上负载有掺杂金属铈的钒酸铋。
3.根据权利要求2所述的一种半导体光催化剂材料,其特征在于,所述复合光催化剂材料中金属铈:钒酸铋:六方氮化硼的质量比为0.1:3-5:1-3。
4.一种半导体光催化剂材料的加工工艺,其特征在于,该复合光催化剂材料的加工工艺包括以下步骤:(1)钒酸铋的制备;
(2)铈/钒酸铋复合物的制备;
(3)六方氮化硼纳米片的制备;
(4)铈/钒酸铋/六方氮化硼复合光催化剂的制备。
5.根据权利要求4所述的一种半导体光催化剂材料的加工工艺,其特征在于,该复合光催化剂材料的加工工艺包括以下步骤:(1)称取Bi(NO3)3·5H2O溶于硝酸溶液中,得到溶液A,称取NH4VO3溶于氢氧化钠溶液中,得到溶液B,将溶液A和溶液B依次加入反应釜中反应,冷却,过滤,洗涤,干燥,得到钒酸铋;
(2)称取步骤(1)所得到的钒酸铋和Ce(NO3)3·6H2O放入坩埚内,再向坩埚中加入去离子水,超声,混匀,将坩埚放入烘箱中烘干,然后将坩埚置于马弗炉中煅烧,冷却,得到铈/钒酸铋复合物;
(3)六方氮化硼纳米片的制备:
(a)称取硼酸和尿素溶于去离子水中,超声,混匀,恒温磁力搅拌,将溶液蒸干,得到前驱体;
(b)将步骤(a)所得的前驱体放入坩埚中,置于管式炉内,通氮气,程序升温,冷却,得到六方氮化硼粉末;
(c)将步骤(b)所得的六方氮化硼粉末进行热处理,冷却,得到六方氮化硼纳米片;
(4)称取步骤(3)所得的六方氮化硼纳米片和步骤(2)所得的铈/钒酸铋复合物放入坩埚内,然后向坩埚内加入甲醇,超声,混匀,将坩埚置于马弗炉中煅烧,冷却,得到铈/钒酸铋/六方氮化硼复合光催化剂。
6.根据权利要求5所述的一种半导体光催化剂材料的加工工艺,其特征在于,该复合光催化剂材料的加工工艺包括以下步骤:(1)钒酸铋的制备:称取Bi(NO3)3·5H2O溶于硝酸溶液中,搅拌,完全溶解,得到溶液A,称取NH4VO3溶于氢氧化钠溶液中,搅拌,完全溶解,得到溶液B,将溶液A和溶液B依次加入反应釜中,在100-150℃下反应5-8h,自然冷却至室温,过滤,用无水乙醇洗涤,在60-80℃下干燥10-12h,得到钒酸铋;
(2)铈/钒酸铋复合物的制备:称取步骤(1)所得到的钒酸铋和Ce(NO3)3·6H2O放入坩埚内,再向坩埚中加入去离子水,超声,混合均匀,将坩埚放入烘箱中,在80-100℃下烘干6-
8h,然后将坩埚置于马弗炉中,在500-600℃下煅烧3-5h,自然冷却至室温,得到铈/钒酸铋复合物;
(3)六方氮化硼纳米片的制备:
(a)称取硼酸和尿素溶于去离子水中,超声20-30min,完全溶解、混合均匀,然后在60-
80℃下恒温磁力搅拌,将溶液蒸干,得到前驱体;
(b)将步骤(a)所得的前驱体放入坩埚中,置于管式炉内,通氮气20-30min,程序升温,自然冷却至室温,得到六方氮化硼粉末;
(c)将步骤(b)所得的六方氮化硼粉末进行热处理,自然冷却至室温,得到六方氮化硼纳米片;
(4)铈/钒酸铋/六方氮化硼复合光催化剂的制备:称取步骤(3)所得的六方氮化硼纳米片和步骤(2)所得的铈/钒酸铋复合物放入坩埚内,然后向坩埚内加入甲醇,超声,混合均匀,将坩埚置于马弗炉中,在600-800℃下煅烧4-6h,自然冷却至室温,得到铈/钒酸铋/六方氮化硼复合光催化剂。
7.根据权利要求6所述的一种半导体光催化剂材料的加工工艺,其特征在于:所述步骤(b)中程序升温的条件为以3-5℃/min的速率升温至800-1000℃,保温5-8h。
8.根据权利要求7所述的一种半导体光催化剂材料的加工工艺,其特征在于:所述步骤(c)中热处理的条件为温度为800-1000℃,时间为4-8h。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的一种半导体光催化剂材料的加工工艺,其特征在于:所述步骤(1)中硝酸溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度均为2-6mol/L。