[发明专利]一种钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料及其制备方法，属于光催化剂技术领域。该钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料以钨酸铋为载体，贻贝壳纳米材料负载于钨酸铋载体上。其将附加值低的贻贝壳制成贻贝壳纳米材料，再与钨酸盐和铋盐通过溶剂热法反应制备得到。使纳米级贻贝壳材料与钨酸铋接触紧密、复合均匀，形成良好的复合材料，利于对有机污染物的吸附和降解，提高钨酸铋的光催化活性，并且降低了催化剂的成本，在环境和能源领域具有重要应用价值。

技术领域

本发明涉及一种光催化材料，尤其涉及一种钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料及其制备方法，属于光催化材料技术领域。

背景技术

光催化技术已经广泛应用于环境修复，该技术的核心是研制出高效、环境友好、可见光响应的光催化剂。

贻贝壳资源是一种储量巨大且具有广阔应用前景的天然海洋材料，但是，大部分贻贝壳资源处于废弃状态，仅极少量在建筑材料、畜牧饲料添加剂等领域应用，未得到有效利用。研究表明，贻贝壳经处理后可制备成一种功能性纳米骨架材料，具有良好的吸附、杀菌等作用，是优异的吸附材料和光催化载体，利于光催化降解有机污染物。

钨酸铋(Bi₂WO₆)的禁带宽度约为2.7eV，可以利用太阳光中的紫外光和可见光光谱(约占太阳光能量的44％)，对太阳光的利用率相对较高，主要应用于工业/生活废水处理及光解水产氢能等领域，引起科研工作者的极大兴趣。然而其比表面积较小，催化活性不理想，且不易回收。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种将钨酸铋与贻贝壳纳米材料复合的钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料，所述钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料以钨酸铋为载体，贻贝壳纳米材料负载于钨酸铋载体上。

本发明将钨酸铋与贻贝壳纳米材料复合，得到一种环境友好、高效的太阳光驱动钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料，该光催化材料综合了钨酸铋和贻贝壳纳米材料的优势，在太阳光的照射下能够快速去除水体中的有机污染物以及杀灭有害细菌，光催化活性高。

在上述的一种钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料中，所述钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料的直径为1-5μm。

在上述的一种钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料中，所述钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料中钨酸铋和贻贝壳纳米材料的质量比为1：(0.05-0.2)。

本发明的另一个目的在于提供上述钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料的制备方法，所述制备方法主要为：将贻贝壳纳米材料与铋盐溶液混合，然后与钨酸盐溶液混合得到溶剂热法反应体系溶液，经溶剂热法反应得到产物，产物经煅烧后得到钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料。

在上述的钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料的制备方法中，所述溶剂热法反应体系溶液中铋盐与钨酸盐摩尔比为(1.5-3)：1，进一步优选为2:1。所述铋盐为硝酸铋，所述钨酸盐为钨酸钠。

在上述的钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料的制备方法中，所述溶剂热法反应体系溶液中所述贻贝壳纳米材料与铋盐的质量比为(0.01-0.2)：1。

在上述的钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料的制备方法中，所述溶剂热法反应的温度为140-160℃，时间为5-10h。

在上述的钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料的制备方法中，所述溶剂热法反应的升温速率为0.5-1℃/min。

在上述的钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料的制备方法中，所述煅烧的温度为300-500℃，时间为1-3h。

在上述的钨酸铋/贻贝壳复合光催化材料的制备方法中，所述贻贝壳纳米材料置于修饰剂水溶液中经修饰处理。