[发明专利]一种柿饼状形貌的钨酸铋光催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钨酸铋光催化剂的制备技术，特别是一种柿饼状形貌的钨酸铋（Bi₂WO₆）光催化剂的制备方法。

背景技术

光催化技术由于具有可利用太阳光、易操作、清洁环保等优点，在降解各种环境介质中的污染物上优势明显。因此该技术已经成为国内外研究的一个热点。钨酸铋（Bi₂WO₆）具有独特的物理和光化学性能，能够高效降解各种污染物，作为一种新型的光催化剂，钨酸铋表现出了巨大的潜力。因此很多课题组对钨酸铋（Bi₂WO₆）进行了大量的研究。TF Xie等以钨酸钠和硝酸铋为原料，水和乙二醇为溶剂合成出了线团状的钨酸铋光催化剂（CrystEngComm,2011,13,4053），XTHuang等以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为模板剂，钨酸钠和硝酸铋为原料，通过氨水来调节pH制备了八面体状的钨酸铋光催化材料（Nanoscale Res Lett(2008)3:365–371）。SY Fu课题组以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为模板剂，钨酸钠和硝酸铋为前驱体，将硝酸铋溶解在乙醇/乙二醇/水组成的混合溶液中制得中空球状的钨酸铋粉末（Dalton Trans.,2010,39,3426–3432）。WZ Wang等利用乙二醇作为回流系统的回流剂，以胶态碳为模板剂，钨酸钠和硝酸铋为前驱体，可制备纳米笼状的钨酸铋光催化材料（Crystal Growth&Design,Vol.9,No.2,2009）。

用丙三醇为溶剂合成特定形貌-柿饼状的钨酸铋光催化剂未见报道，对于不同的酸根离子对于钨酸铋形貌的影响的研究也很少。

发明内容

本发明的目的在于针对上述技术分析，提供一种柿饼状形貌的钨酸铋光催化剂的制备方法，该制备方法工艺简单、条件温和且成本低廉。

本发明的技术方案：

一种柿饼状形貌的钨酸铋光催化剂的制备方法，步骤如下：

1）将Bi(NO₃)₃·5H₂O均匀分散到丙三醇中，得到Bi(NO₃)₃·5H₂O丙三醇溶液；

2）将Na₂WO₄·2H₂O溶于去离子水中，搅拌得到透明的Na₂WO₄·2H₂O溶液；

3）强力搅拌下，将Na₂WO₄·2H₂O溶液逐滴加入到Bi(NO₃)₃·5H₂O丙三醇溶液中，混合均匀后再加入硫酸钠（Na₂SO₄），继续搅拌30min，得到混合液；

4）将上述混合液转移至以聚四氟乙烯为内胆的反应釜中进行水热反应，在180ｏC水热条件下恒温反应24h，生成浅黄色沉淀物；

5）将水热反应后得到的浅黄色沉淀物，分别用去离子水和无水乙醇洗涤2-3次，自然风干后，即可制得柿饼状形貌的Bi₂WO₆光催化剂。

所述Bi(NO₃)₃·5H₂O丙三醇溶液中，Bi(NO₃)₃·5H₂O与丙三醇的用量比为0.485g/10mL。

所述Na₂WO₄·2H₂O溶液的浓度为0.05mol/L。

所述混合液中Bi与W的元素比为2:1。

所述钨酸钠与硫酸钠的质量比为1.65:1。

本发明的优点是：本发明以丙三醇和水作为溶剂，钨酸钠和硝酸铋作为前驱体，加入硫酸钠，用水热法合成具有柿饼状形貌的钨酸铋光催化剂，该光催化剂易于从反应体系中分离，不会造成二次污染且在可见光处有响应，可用于可见光下催化降解各类有机污染物；制备工艺简单、条件温和且成本低廉。

附图说明

图1为不同合成方案制备的Bi₂WO₆光催化剂的XRD图谱。