[发明专利]一种基于钨酸铋光催化剂的海藻酸钠降解方法

说明书

本发明提供一种钨酸铋光催化剂，分子式为Bi₂WO₆，颗粒直径1‑100nm，呈棉絮状；用所述钨酸铋光催化剂降解海藻酸钠的方法，包括以下步骤：S1、配制0.01‑2g/L的海藻酸钠溶液，并其充分溶胀；S2、按照100ml海藻酸钠溶液：0.01‑1g钨酸铋的比例，加入钨酸铋作为光反应催化剂，搅拌使催化剂在溶液中均匀分布；S3、边光照边搅拌；S4、离心得到上清液为降解后的海藻酸钠溶液。本发明方法，绿色环保无污染，操作简便，反应条件易得，无需特殊设备要求，生产成本低；本发明制备的钨酸铋具有光响应范围拓宽至可见近红外光区，可见光催化性能好等优点，且棉絮状的纳米级钨酸铋比表面积大，更有利于催化降解。

技术领域

本发明涉及多糖降解技术领域，更具体地说，涉及一种以钨酸铋作为光催化剂，利用光降解获得低分子量海藻酸钠的方法。

背景技术

海藻酸钠是褐藻胶的常见形式，其主要是由α－L甘露糖醛酸(M)和β－D古罗糖醛酸(G)通过α-1,4糖苷键聚合而成的线性多糖。我国是世界上最大的海藻酸钠生产国家，生产量超过总产量的70％。海藻酸钠具有良好的稳定性和安全性，在食品工业和医药领域得到了广泛应用。但由于海藻酸钠是一种高聚合度的多糖类物质，具有凝胶性强、黏度大、水溶性差、不易被吸收等特点，限制了海藻酸钠在生物医药等领域的应用。

低分子量海藻酸钠具有水溶性强、易吸收等特点，而且实验和临床已经发现低分子量的海藻酸钠具有抗氧化、抗冻保水、抗肿瘤、抑菌、调节血压、降血脂、降血糖、保护神经等生物活性，在功能食品、药物研制、绿色农业、化妆品制作等领域具有广阔的开发应用前景。

目前制备低分子量海藻酸钠的方法主要包括化学降解，生物降解，物理降解。其中酸降解是一种简单常见的降解海藻酸钠的化学方法，但反应剧烈，易导致设备腐蚀，且会产生较多废液；生物降解主要是酶催化降解，酶解法反应条件温和，专一性强，但是成本高；物理降解主要是超声波降解、微波降解和辐射降解，但其设备成本较高。

光催化降解是指利用辐射、光催化剂在反应溶液体系中产生的自由基对目标有机物进行降解。这种降解方法清洁，利用太阳能，对环境无污染，操作简单，生产成本低。最常用的光催化剂是二氧化钛，但是二氧化钛只能在波长小于380nm的紫外线激发下产生电子空穴对，再转化为自由基起降解作用。为了提高降解效率，从利用--太阳能的角度出发，应扩大光催化剂的光响应范围；而钨酸铋能够吸收450nm以下的太阳光，而且具备高稳定性、纳米结构、高催化性能等优点。因此，发明一种以钨酸铋作为光催化剂，利用太阳光降解获得低分子量海藻酸钠的方法尤为重要。

发明内容

本发明提供了一种以钨酸铋作为光催化剂，利用太阳光降解获得低分子量海藻酸钠的方法，以解决现有的降解方法成本昂贵，设备要求高，降解率低，污染环境等问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种钨酸铋光催化剂，分子式为Bi₂WO₆，颗粒直径1-100nm，呈棉絮状。

一种所述钨酸铋光催化剂的海藻酸钠降解方法，包括以下步骤：

S1、配制0.01-2g/L的海藻酸钠溶液，将配制好的海藻酸钠水溶液放置12-24h使其充分溶胀；

S2、按照每100ml海藻酸钠溶液：0.01-1g钨酸铋的比例，加入钨酸铋作为光反应催化剂，搅拌使催化剂在溶液中均匀分布；

S3、边光照边搅拌2-10h；

S4、停止搅拌，于4000-10000rpm转速下离心，得到上清液为降解后的海藻酸钠溶液。

优选的，步骤S3中所述光照光源包括300-700w氙灯，与所述海藻酸钠溶液距离为1-10cm。

一种所述钨酸铋光催化剂的制备方法，包括以下步骤：