[发明专利]一种钨酸钴/铋复合声催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种钨酸钴/铋复合声催化剂及其制备方法和应用。将NaPO₂H₂·H₂O溶于去离子水中，磁力搅拌后，加入C₄H₄O₆和NaOH，继续磁力搅拌后，加入CoWO₄，超声处理，得A溶液；将Bi(NO₃)₃·5H₂O溶于HNO₃中，磁力搅拌，得B溶液；将B溶液逐滴加入到A溶液中，磁力搅拌，所得混合物放入烘箱中，进行水热合成反应，抽滤，所得产物用去离子水清洗，烘干，得钨酸钴/铋复合声催化剂。本发明通过将铋包裹在钨酸钴表面，形成包裹结构，提高了电子空穴分离效率，极大的改善了钨酸钴的声催化活性，且该方法成本较低，操作简单，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于复合声催化剂制备领域，具体涉及一种钨酸钴/铋复合声催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

近些年来，抗生素等药物大量排放到水体中，对环境和人类健康构成了严重威胁。因此迫切需要开发出安全有效的净化方法。高级氧化工艺(AOPs)因其高性能、高效降低毒性、非选择性和提高生物可降解性等优点，作为最有效的有机物降解策略受到了研究人员的广泛关注。

半导体声催化技术是一种极具发展前景的可再生环保技术，其在降解废水中有机或无机污染物以及净化空气中有害气体方面具有潜在应用。钨酸钴(CoWO₄)由于其无毒、高稳定性和优良的声催化性能，是最有前途的声催化材料之一。然而，利用单一的CoWO₄半导体存在光生电荷易复合的现象，在传统声催化工艺的应用中受到了限制。

发明内容

本发明目的是提供一种钨酸钴/铋复合声催化剂的制备方法，通过将铋包裹在钨酸钴表面，提高了电子空穴分离效率，从而提高其声催化活性。

本发明采用的技术方案为：一种钨酸钴/铋复合声催化剂，制备方法包括如下步骤：

1)将NaPO₂H₂·H₂O溶于去离子水中，磁力搅拌20min后，加入C₄H₄O₆和NaOH，继续磁力搅拌30min后，加入CoWO₄，超声处理，得A溶液；

2)将Bi(NO₃)₃·5H₂O溶于HNO₃中，磁力搅拌，得B溶液；

3)将B溶液逐滴加入到A溶液中，磁力搅拌，所得混合物放入烘箱中，进行水热合成反应，抽滤，所得产物用去离子水清洗，烘干，得钨酸钴/铋复合声催化剂。

进一步的，上述的一种钨酸钴/铋复合声催化剂，按摩尔比，NaPO₂H₂·H₂O:Bi(NO₃)₃·5H₂O＝100:3。

进一步的，上述的一种钨酸钴/铋复合声催化剂，按摩尔比，CoWO₄:Bi(NO₃)₃·5H₂O＝4:5-40。

进一步的，上述的一种钨酸钴/铋复合声催化剂，步骤1)中，超声处理时间为30min。

进一步的，上述的一种钨酸钴/铋复合声催化剂，步骤2)中，磁力搅拌时间为20min。

进一步的，上述的一种钨酸钴/铋复合声催化剂，步骤3)中，磁力搅拌时间为15min。

进一步的，上述的一种钨酸钴/铋复合声催化剂，步骤3)中，水热合成反应是，于60℃下反应6h。