本發(fā)明涉及一種高純度zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶在光電催化中的應(yīng)用，屬于光電催化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

能源危機(jī)(煤炭石油等石化能源日益枯竭)及環(huán)境污染(霧霾、廢棄塑料等)，是當(dāng)今全球高速發(fā)展面臨的兩個重大問題。目前，能源主要以傳統(tǒng)化石燃料(煤、石油、天然氣等)為主，均為不可再生能源，且地球儲量有限，無法滿足人類社會可持續(xù)發(fā)展的要求。氫能被認(rèn)為是一種理想的新能源，具有燃燒熱值高、資源豐富、燃燒性能好、清潔無污染、存儲多樣化、減輕燃料自重以及利用形式多樣化等優(yōu)點。利用半導(dǎo)體太陽能光電催化分解水制氫，被認(rèn)為是徹底解決環(huán)境污染和能源短缺問題有效手段之一，具有誘人的前景。在半導(dǎo)體材料家族中，含鉍(bi)復(fù)合氧化物類半導(dǎo)體的價帶，是由bi的6s軌道和o2p軌道雜化而成，使得其價帶位置相比傳統(tǒng)氧化物半導(dǎo)體更負(fù)一些，因而擁有更窄的禁帶寬度，具備良好的可見光響應(yīng)特性。銅氧化物的代表bivo4為窄帶隙半導(dǎo)體，在光催化降解有機(jī)污染物，光催化分解水，光電催化、光致發(fā)光等方面都有潛在的應(yīng)用。然而，單一相的bivo4由于其光生載流子壽命比較短，量子效率低，極大的限制了它在光催化方面的應(yīng)用。研究表明，bivo4與一些半導(dǎo)體耦合后形成異質(zhì)半導(dǎo)體復(fù)合材料，如bivo4與zno耦合后，bivo4在可見光輻照下，受激的產(chǎn)生的高能電子遷移到zno的導(dǎo)帶上，實現(xiàn)了光生電子和空穴的有效分離，抑制電子-空穴復(fù)合幾率,從而提高bivo4的光催化能力。核殼結(jié)構(gòu)的微米帶結(jié)構(gòu)是一種典型的微觀幾何構(gòu)造，賦予其高的長徑比和良好的電荷遷移能力，在光電催化反應(yīng)中能夠保持高效穩(wěn)定的光催化活性。因此，基于以上討論，如能探索一種有效的方法制備具有核殼結(jié)構(gòu)的bivo4/zno異質(zhì)核殼微米帶，將有望解決目前傳統(tǒng)單相bivo4材料存在的主要問題，有力推動光電催化技術(shù)在太陽能轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提出了高純度zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶在光電催化中的應(yīng)用，工藝簡單，生產(chǎn)方便，核殼微米帶的催化活性高且穩(wěn)定。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：高純度zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶在光電催化中的應(yīng)用，所述納米帶的主要組成元素為zn、bi、v、o，zn、o元素在微米帶中的主要表現(xiàn)形式為zno，bi、v、o元素在微米帶中的表現(xiàn)形式為bivo4，zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的結(jié)構(gòu)為bivo4納米顆粒核與zno微米帶殼。

作為優(yōu)選，所述微米帶的寬度2-4μm，厚度為50-300nm。

作為優(yōu)選，zno與bivo4的含量比值為1-9:1。

高純度zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶在光電催化中的應(yīng)用的具體步驟為：

將zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶先超聲分散，然后用旋涂儀涂覆到fto導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電面上，并置于馬弗爐中進(jìn)行退火處理；

以退火處理后zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶為工作電極，以鉑片為對電極，ag/agcl為參比電極，在光照射下發(fā)生催化反應(yīng)。

本發(fā)明高純度zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶在光電催化中的應(yīng)用中采用旋涂儀將分散后的微米帶涂覆到fto導(dǎo)電玻璃的表面，再經(jīng)過馬弗爐退火處理，可進(jìn)一步牢固zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶與zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的接觸。

作為優(yōu)選，所述高純度zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的制備方法包括如下步驟：

前驅(qū)體紡絲液的配制：將聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、五水硝酸鉍(bi(no3)3·5h2o)、雙(乙酰丙酮)氧化釩(vo(acac)2)和偶氮二甲酸二異丙酯(dipa)溶于混合溶劑中，室溫下攪拌混合形成前驅(qū)體紡絲液；

前驅(qū)體微米帶的制備：將前驅(qū)體紡絲液經(jīng)靜電紡絲得到固態(tài)前驅(qū)體微米帶；

沉積zno的前驅(qū)體微米帶的制備：將固態(tài)前驅(qū)體微米帶置于原子層沉積系統(tǒng)內(nèi)(ald)，利用二乙基鋅與水發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)循環(huán)后zno沉積在前驅(qū)體微米帶的表面；

煅燒處理：將包裹zno的前驅(qū)體微米帶經(jīng)高溫煅燒得zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶材料。

本發(fā)明采用發(fā)泡劑及靜電紡絲技術(shù)，其中原料聚乙烯吡咯烷酮(pvp)以及發(fā)泡劑偶氮二甲酸二異丙酯(dipa)在煅燒處理的過程中分解完全揮發(fā)，五水硝酸鉍(bi(no3)3·5h2o)、雙(乙酰丙酮)氧化釩(vo(acac)2)分別提供bi源和v源供合成bivo4。再者，本發(fā)明中使用二乙基鋅，與水強(qiáng)烈發(fā)生反應(yīng)，生成zno，通過改變原子層沉積系統(tǒng)內(nèi)(ald)的循環(huán)次數(shù)有效調(diào)控zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的結(jié)構(gòu)與組分。

進(jìn)一步優(yōu)選，聚乙烯吡咯烷酮(pvp)為分子量1300000的聚乙烯吡咯烷酮與分子量40000的聚乙烯吡咯烷酮按質(zhì)量比0.5-1:0.3的混合物。如果只用其中一種分子量的聚乙烯吡咯烷酮只能形成納米纖維，只有采用分子量1300000的聚乙烯吡咯烷酮與分子量40000的聚乙烯吡咯烷酮按質(zhì)量比0.5-1:0.3混合才可以形成bivo4納米帶，其原因在于，在靜電力的作用下，不同分子量pvp分層形成核殼結(jié)構(gòu)，低分子量的pvp占據(jù)內(nèi)層，高分子量的pvp占據(jù)外層，內(nèi)層低分子量由于大量溶劑的揮發(fā)，逐漸倒塌，在外層pvp力的作用下逐漸形成扁平狀。

進(jìn)一步優(yōu)選，聚乙烯吡咯烷酮、五水硝酸鉍(bi(no3)3·5h2o)、雙(乙酰丙酮)氧化釩(vo(acac)2)的質(zhì)量比為1：(1-1.5)：(0.5-0.8)。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的混合溶劑為無水乙醇、冰醋酸、二甲基甲酰胺的混合液。無水乙醇的加入可以溶解pvp，五水硝酸鉍與雙(乙酰丙酮)氧化釩在水中的溶解度不高，采用二甲基甲酰胺增加鹽的溶解度，冰醋酸可抑制水解。

再進(jìn)一步優(yōu)選，無水乙醇、冰醋酸、二甲基甲酰胺三者的質(zhì)量比為(1-1.5)：1：(1-1.5)。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述靜電紡絲的方法具體為：將前驅(qū)體紡絲液注入針管內(nèi)，并置于靜電紡絲機(jī)上，金屬針頭作電紡絲陽極，錫箔或鐵絲網(wǎng)作接收材料的陰極，在高壓下進(jìn)行靜電紡絲，然后從錫箔或鐵絲網(wǎng)上收集，經(jīng)干燥處理得到固態(tài)前驅(qū)體微米帶。

再進(jìn)一步優(yōu)選，靜電紡絲中前驅(qū)體紡絲液注入針管內(nèi)的注射速度為0.4-1.5ml/h，靜電紡絲中所述陽極與陰極之間的距離為18cm-22cm，所述高壓為10kv-13kv。

再進(jìn)一步優(yōu)選，干燥處理的溫度為70-100℃。

再進(jìn)一步優(yōu)選，所述循環(huán)的次數(shù)為300-500。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述高溫煅燒為在煅燒溫度480-520℃下保溫煅燒1-3h。為了提高zno/bivo4復(fù)合材料的結(jié)晶度，本發(fā)明在空氣氣氛下進(jìn)行煅燒。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，高純度zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶具有較高的高效性和穩(wěn)定性，可有效地應(yīng)用在光電催化。本發(fā)明使用二乙基鋅與水強(qiáng)烈發(fā)生反應(yīng)，生成zno，通過改變原子層沉積系統(tǒng)內(nèi)(ald)的循環(huán)次數(shù)有效調(diào)控zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的結(jié)構(gòu)與組分，使其具有核殼結(jié)構(gòu)，且zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的制備方法工藝簡單可控，具有很好的重復(fù)性。

附圖說明

圖1為實施例1中制得的bi(no3)3/vo(accac)2/dipa/pvp固態(tài)前驅(qū)體微米帶低倍掃描電鏡(sem)圖；

圖2為實施例1中制得的bi(no3)3/vo(accac)2/dipa/pvp固態(tài)前驅(qū)體微米帶橫截面掃描電鏡(sem)圖；

圖3為實施例1中bi(no3)3/vo(accac)2/dipa/pvp/zno前驅(qū)體微米帶低倍掃描電鏡(sem)圖；

圖4為實施例1中bi(no3)3/vo(accac)2/dipa/pvp/zno前驅(qū)體微米帶橫截面掃描電鏡(sem)圖；

圖5為實施例1所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶低倍掃描電鏡(sem)圖；

圖6為實施例1所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶橫截面掃描電鏡(sem)圖；

圖7為實施例1所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶高倍掃描電鏡(sem)圖

圖8為實施例1所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的x射線衍射(xrd)圖；

圖9為實施例1所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的能譜圖(eds)圖；

圖10為實施例1所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的x射線光電子能譜(xps)圖；

圖11為實施例1所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的低倍透射電鏡圖(tem)圖；

圖12為實施例1所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的高分辨透射電鏡圖(hrtem)圖；

圖13為實施例2所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶低倍掃描電鏡(sem)圖；

圖14為實施例2所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶高倍掃描電鏡(sem)圖

圖15為實施例2所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的x射線衍射(xrd)圖；

圖16為實施例2所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的能譜圖(eds)圖；

圖17為實施例3所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶低倍掃描電鏡(sem)圖；

圖18為實施例3所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶高倍掃描電鏡(sem)圖

圖19為實施例3所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的x射線衍射(xrd)圖；

圖20為實施例3所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的能譜圖(eds)圖；

圖21為實施例4所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶低倍掃描電鏡(sem)圖；

圖22為實施例4所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶高倍掃描電鏡(sem)圖

圖23為實施例4所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的x射線衍射(xrd)圖；

圖24為實施例4所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的能譜圖(eds)圖；

圖25為實施例5所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶低倍掃描電鏡(sem)圖；

圖26為實施例5所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶高倍掃描電鏡(sem)圖

圖27為實施例5所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的x射線衍射(xrd)圖；

圖28為實施例5所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的能譜圖(eds)圖；

圖29為對比例1所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶低倍掃描電鏡(sem)圖；

圖30為對比例1所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶高倍掃描電鏡(sem)圖；

圖31為對比例1所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的x射線衍射(xrd)圖；

圖32為對比例1所制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的能譜圖(eds)圖；

圖33為本發(fā)明實施例1-5中zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶以及對比例1中bivo4微米帶作為光電催化陽極材料時在不同偏壓下的暫態(tài)光電流密度對比圖。

圖34為本發(fā)明實施例1-5中zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶以及對比例1中bivo4微米帶作為光電催化陽極材料時隨著光照時間的延長的光電流密度對比圖。

圖35為本發(fā)明實施例1-5中zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶以及對比例1中bivo4微米帶作為光電催化陽極材料時阻抗對比圖。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例，并結(jié)合附圖說明對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

實施例1

分別稱取分子量為1300000的聚乙烯吡咯烷酮(pvp)0.7g和分子量為40000的pvp0.3g溶解于含有2.5g無水乙醇、2.0g冰醋酸和2.5g二甲基甲酰胺的混合溶劑中，室溫下攪拌混合3小時后加入1.21g五水硝酸鉍(bi(no3)3·5h2o)、0.662g雙(乙酰丙酮)氧化釩(vo(acac)2)和1.0g偶氮二甲酸二異丙酯(發(fā)泡劑，dipa)并繼續(xù)攪拌3小時得到前驅(qū)體紡絲液。將紡絲液靜置后量取5ml注入塑料針管內(nèi)，并置于靜電紡絲機(jī)上，設(shè)置注射速度為1ml/h。金屬針頭作電紡絲陽極，鐵絲網(wǎng)作接收材料的陰極，陽極與陰極之間的距離為20cm，在12kv高壓下進(jìn)行靜電紡絲，制備bivo4有機(jī)前驅(qū)體材料。然后將有機(jī)前驅(qū)體纖維材料置于80℃恒溫烘干箱內(nèi)，獲得有機(jī)前驅(qū)體材料。圖1與圖2為獲得的有機(jī)前驅(qū)體材料的典型的掃描電鏡(sem)圖，表明所獲得的前驅(qū)體材料具有典型的微米帶結(jié)構(gòu)，其帶寬為3.5μm，厚度為230nm。隨后，將該前軀體置于原子層沉積(ald)系統(tǒng)內(nèi)沉積zno，經(jīng)過400個循環(huán)次數(shù)后，在前驅(qū)體微米帶表面包裹一定厚度的zno，如圖3和圖4所示。將經(jīng)過ald沉積zno后的有前驅(qū)體微米帶置于石英舟中，在空氣氣氛下于500℃保溫2小時進(jìn)行煅燒處理，然后隨爐冷卻。將該實施例中制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶在不同放大倍數(shù)下進(jìn)行掃描電鏡(sem)，結(jié)果如圖5、圖6和圖7所示，表明所制備的材料為高純度微米帶，寬度為2.5μm，厚度為100nm。圖8為其相應(yīng)的x射線衍射圖，表明所制備的微米帶為zno/bivo4復(fù)合材料。圖9為其對應(yīng)的元素分布能譜(eds)圖，進(jìn)一步表明zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶中zno與bivo4的含量比值為7:1。圖10為其對應(yīng)的x射線光電子能譜(xps)圖片，進(jìn)一步說明zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶由bi、v、o和zn四種元素組成。圖11為所制備的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶的tem圖片，說明了該材料為bivo4納米顆粒核與zno微米帶殼zno/bivo4核殼異質(zhì)核殼微米帶結(jié)構(gòu)。圖12為其對應(yīng)的高分辨透射電鏡照片(hrtem)，再次證實了該微米帶由zno和bivo4組成。

實施例2

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中固態(tài)前驅(qū)體微米帶在原子層沉積(ald)系統(tǒng)內(nèi)沉積zno時，經(jīng)過100個循環(huán)次數(shù)，其他與實施例1相同，此處不再累述。

所制備得到的材料在不同放大倍數(shù)下的典型掃描電鏡(sem)如圖13和圖14所示，表明所制備的材料為微米帶。圖15為其相應(yīng)的x射線衍射圖，表明所制備的微米帶為zno/bivo4復(fù)合材料。圖16為其相應(yīng)的元素分布能譜(eds)圖，說明該材料由bi、v、o和zn四種元素組成，且表明zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶中zno與bivo4的含量比值為1:1。

實施例3

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中固態(tài)前驅(qū)體微米帶在原子層沉積(ald)系統(tǒng)內(nèi)沉積zno時，經(jīng)過200個循環(huán)次數(shù)，其他與實施例1相同，此處不再累述。

所制備得到的材料在不同放大倍數(shù)下的典型掃描電鏡(sem)如圖17和圖18所示，表明所制備的材料為微米帶。圖19為其相應(yīng)的x射線衍射圖，表明所制備的微米帶為zno/bivo4復(fù)合材料。圖20為其相應(yīng)的元素分布能譜(eds)圖，說明該光電催化陽極材料由bi、v、o和zn四種元素組成，且表明zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶中zno與bivo4的含量比值為3:1。

實施例4

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中固態(tài)前驅(qū)體微米帶在原子層沉積(ald)系統(tǒng)內(nèi)沉積zno時，經(jīng)過200個循環(huán)次數(shù)，其他與實施例1相同，此處不再累述。

所制備得到的材料在不同放大倍數(shù)下的典型掃描電鏡(sem)如圖21和圖22所示，表明所制備的材料為微米帶。圖23為其相應(yīng)的x射線衍射圖，表明所制備的微米帶為zno/bivo4復(fù)合材料。圖24為其相應(yīng)的元素分布能譜(eds)圖，說明該光電催化陽極材料由bi、v、o和zn四種元素組成，且表明zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶中zno與bivo4的含量比值為5:1。

實施例5

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中固態(tài)前驅(qū)體微米帶在原子層沉積(ald)系統(tǒng)內(nèi)沉積zno時，經(jīng)過200個循環(huán)次數(shù)，其他與實施例1相同，此處不再累述。

所制備得到的材料在不同放大倍數(shù)下的典型掃描電鏡(sem)如圖25和圖26所示，表明所制備的材料為微米帶。圖27為其相應(yīng)的x射線衍射圖，表明所制備的微米帶為zno/bivo4復(fù)合材料。圖28為其相應(yīng)的元素分布能譜(eds)圖,說明該光電催化陽極材料由bi，v，o和zn四種元素組成，且表明zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶中zno與bivo4的含量比值為9:1。

實施例6

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中分子量1300000的聚乙烯吡咯烷酮與分子量40000的聚乙烯吡咯烷酮按質(zhì)量比0.8:0.3，其他與實施例1相同，此處不再累述。

實施例7

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中分子量1300000的聚乙烯吡咯烷酮與分子量40000的聚乙烯吡咯烷酮按質(zhì)量比0.5:0.3，其他與實施例1相同，此處不再累述。

實施例8

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中分子量1300000的聚乙烯吡咯烷酮與分子量40000的聚乙烯吡咯烷酮按質(zhì)量比1:0.3，其他與實施例1相同，此處不再累述。

實施例9

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中聚乙烯吡咯烷酮、五水硝酸鉍(bi(no3)3·5h2o)、雙(乙酰丙酮)氧化釩(vo(acac)2)的質(zhì)量比為1：1.4：0.7，其他與實施例1相同，此處不再累述。

實施例10

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中聚乙烯吡咯烷酮、五水硝酸鉍(bi(no3)3·5h2o)、雙(乙酰丙酮)氧化釩(vo(acac)2)的質(zhì)量比為1：1：0.5，其他與實施例1相同，此處不再累述。

實施例11

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中聚乙烯吡咯烷酮、五水硝酸鉍(bi(no3)3·5h2o)、雙(乙酰丙酮)氧化釩(vo(acac)2)的質(zhì)量比為1：1.5：0.8，其他與實施例1相同，此處不再累述。

實施例12

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中無水乙醇、冰醋酸、二甲基甲酰胺三者的質(zhì)量比為1.2：1：1.4，其他與實施例1相同，此處不再累述。

實施例13

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中無水乙醇、冰醋酸、二甲基甲酰胺三者的質(zhì)量比為1.5：1：1，其他與實施例1相同，此處不再累述。

實施例14

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中無水乙醇、冰醋酸、二甲基甲酰胺三者的質(zhì)量比為1：1：1.5，其他與實施例1相同，此處不再累述。

實施例15

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中靜電紡絲前驅(qū)體紡絲液注入針管內(nèi)的注射速度為1.2ml/h，靜電紡絲中所述陽極與陰極之間的距離為21cm，所述高壓為11kv，干燥處理的溫度為90℃，其他與實施例1相同，此處不再累述。

實施例16

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中靜電紡絲前驅(qū)體紡絲液注入針管內(nèi)的注射速度為1.5ml/h，靜電紡絲中所述陽極與陰極之間的距離為22cm，所述高壓為13kv，干燥處理的溫度為100℃，其他與實施例1相同，此處不再累述。

實施例17

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中靜電紡絲前驅(qū)體紡絲液注入針管內(nèi)的注射速度為0.4ml/h，靜電紡絲中所述陽極與陰極之間的距離為18cm，所述高壓為10kv，干燥處理的溫度為70℃，其他與實施例1相同，此處不再累述。

實施例18

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中高溫煅燒的溫度為490℃，煅燒時間為2h，其他與實施例1相同，此處不再累述。

實施例19

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中高溫煅燒的溫度為480℃，煅燒時間為3h，其他與實施例1相同，此處不再累述。

實施例20

與實施例1的區(qū)別僅在于，本實施例中高溫煅燒的溫度為520℃，煅燒時間為1h，其他與實施例1相同，此處不再累述。

對比例1

與實施例1的區(qū)別僅在于，該對比例中固態(tài)前驅(qū)體微米帶在原子層沉積(ald)系統(tǒng)內(nèi)沉積zno時的循環(huán)次數(shù)為0，其他與實施例1相同，此處不再累述。

所制備得到的材料在不同放大倍數(shù)下的典型掃描電鏡(sem)如圖29和圖30所示，表明所制備的材料為微米帶。圖31為其相應(yīng)的x射線衍射圖，表明所制備的微米帶為bivo4。圖32為其相應(yīng)的元素分布能譜(eds)圖,說明該光電催化陽極材料由bi，v，o三種元素組成。

應(yīng)用實施例1

稱取實施例1中制得的0.05gzno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶分散在20ml的無水乙醇中，超聲分散60min后，利用旋涂儀均勻的將其涂覆到fto(1cm×1cm)導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電面上，然后置于程序馬弗爐中300℃退火2小時。光電催化性能測試采用三電極體系，分別以zno/bivo4/fto為工作電極，鉑片為對電極，ag/agcl為參比電極，0.5ml^-1na2so4和0.5ml^-1na2so3作為電解液，選擇帶有石英玻璃窗口的電解池。以500w氙燈裝配有am1.5的濾光片作為模擬光源，通過電化學(xué)工作站測試樣品的在不同偏壓下的瞬態(tài)光電流密度、不同光照時間下的瞬態(tài)光電流密度和沒有偏壓下的阻抗。

應(yīng)用實施例2-5

分別將實施例2-5中制得的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶按應(yīng)用實施例1中的方法應(yīng)用，其他工藝以及測試過程與應(yīng)用實施例1相同，此處不再累述。

應(yīng)用實施例6-10

與應(yīng)用實施例1的區(qū)別僅在于，分別將0.1g實施例6-10中制得zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶分散在50ml的無水乙醇中，超聲分散40min后，利用旋涂儀均勻的將其涂覆到fto(1cm×1cm)導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電面上，然后置于程序馬弗爐中280℃退火3小時。光電催化性能測試采用三電極體系，分別以zno/bivo4/fto為工作電極，鉑片為對電極，ag/agcl為參比電極，0.32mna2s+0.26mna2so3作為電解液，選擇帶有石英玻璃窗口的電解池。測試過程與應(yīng)用實施例1相同，此處不再累述。

應(yīng)用實施例11-15

與應(yīng)用實施例1的區(qū)別僅在于，分別將0.08g實施例11-15中制得zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶分散在50ml的無水乙醇中，超聲分散70min后，利用旋涂儀均勻的將其涂覆到fto(1cm×1cm)導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電面上，然后置于程序馬弗爐中330℃退火2小時。光電催化性能測試采用三電極體系，分別以zno/bivo4/fto為工作電極，鉑片為對電極，ag/agcl為參比電極，0.30mna2s+0.22mna2so3作為電解液，選擇帶有石英玻璃窗口的電解池。測試過程與應(yīng)用實施例1相同，此處不再累述。

應(yīng)用實施例16-20

與應(yīng)用實施例1的區(qū)別僅在于，分別將0.03g實施例16-20中制得zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶分散在30ml的無水乙醇中，超聲分散50min后，利用旋涂儀均勻的將其涂覆到fto(1cm×1cm)導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電面上，然后置于程序馬弗爐中320℃退火2小時。光電催化性能測試采用三電極體系，分別以zno/bivo4/fto為工作電極，鉑片為對電極，ag/agcl為參比電極，0.40mna2s+0.28mna2so3作為電解液，選擇帶有石英玻璃窗口的電解池。測試過程與應(yīng)用實施例1相同，此處不再累述。

圖32為本發(fā)明zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶作為光電催化陽極材料與bivo4微米帶在不同偏壓下的暫態(tài)光電流密度對比圖，說明本發(fā)明制備的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶作光電催化陽極材料比bivo4微米帶具有更加優(yōu)異的光電催化性能，其光電流密度最高可提高4.5倍以上。

圖33為本發(fā)明zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶作為光電催化陽極材料與bivo4微米帶隨著光照時間的延長的瞬態(tài)光電流密度對比圖，進(jìn)一步說明本發(fā)明制備的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶作光電催化陽極材料比bivo4微米帶具有更加優(yōu)異的光電催化性能。

圖34為本發(fā)明zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶作為光電催化陽極材料與bivo4微米帶的阻抗對比圖，說明本發(fā)明制備的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶作光電催化陽極材料比bivo4微米帶具有更加優(yōu)異的電荷傳導(dǎo)性能，再次證實了本發(fā)明制備的zno/bivo4異質(zhì)核殼微米帶作光電催化陽極材料比bivo4微米帶具有更加優(yōu)異的光電催化性能。

本處實施例對本發(fā)明要求保護(hù)的技術(shù)范圍中點值未窮盡之處以及在實施例技術(shù)方案中對單個或者多個技術(shù)特征的同等替換所形成的新的技術(shù)方案，同樣都在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)，并且本發(fā)明方案所有涉及的參數(shù)間如未特別說明，則相互之間不存在不可替換的唯一性組合。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管對本發(fā)明已作出了詳細(xì)的說明并引證了一些具體實施例，但是對本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說，只要不離開本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。