CN103191719B - 可见光响应的光催化剂Li4M5O17及其制备方法 - Google Patents

可见光响应的光催化剂Li4M5O17及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103191719B
CN103191719B CN201310107854.5A CN201310107854A CN103191719B CN 103191719 B CN103191719 B CN 103191719B CN 201310107854 A CN201310107854 A CN 201310107854A CN 103191719 B CN103191719 B CN 103191719B
Authority
CN
China
Prior art keywords
preparation
photocatalyst
composite oxides
ball
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310107854.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103191719A (zh
Inventor
方亮
邓婧
唐莹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Shangqian Science And Technology Information Consulting Co ltd
Guangzhou Boyi Intellectual Property Operation Co ltd
Original Assignee
Guilin University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guilin University of Technology filed Critical Guilin University of Technology
Priority to CN201310107854.5A priority Critical patent/CN103191719B/zh
Publication of CN103191719A publication Critical patent/CN103191719A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103191719B publication Critical patent/CN103191719B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可见光响应的光催化剂Li4M5O17及其制备方法。该光催化剂的化学组成通式为Li4M5O17，其中M为Mo和W中的一种。本发明还公开了上述材料的制备方法。本发明制备方法简单、成本低，制备的光催化剂具有优良的催化性能，在可见光照射下具有分解有害化学物质的作用，且稳定性好，具有良好的应用前景。

Description

可见光响应的光催化剂Li4M5O17及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种可见光响应的光催化剂Li4M5O17及其制备方法，属于无机光催化材料领域。
背景技术
随着社会经济的发展, 人们对于能源和生态环境越来越关注, 解决能源短缺和环境污染问题是实现可持续发展、提高人民生活质量和保障国家安全的迫切需要。
从20世纪70年代末期，人们提出了利用光催化剂分解水中和大气中的农药以及恶臭物质等有机物，以及涂有光催化剂的固体表面的自我清洁等应用实例。光催化反应的原理是光催化剂在吸收了高于其带隙能量的光子后，生成了空穴和电子，这些空穴和电子分别进行氧化反应和还原反应，达到分解有害化学物质、有机生物质和杀菌的目的。光催化剂有许多种, 其中最有代表性的是二氧化钛(TiO2)，已经利用二氧化钛对水中和大气中的农药和恶臭物质等有机物进行分解，然而二氧化钛的带隙是3.2eV,只有在比400nm短的紫外线的照射下才能显现出活性，只能在室内或者有紫外灯的地方工作，几乎不能利用可见光，这大大的限制了二氧化钛光催化剂的使用。
考虑到光催化剂在分解有害物质中的实用性，利用太阳光作为光源是不可缺少的。照射向地表的太阳光中波长在500nm附近可见光的强度最大，波长为400nm~750nm的可见光区的能量大约是太阳光总能量的43%，所以为了高效的利用。近年来，铋系钒酸盐、钨酸盐和钼酸盐光催化剂的开发和研究已经取得了一系列重大的成果，BiVO4、Bi2MoO6、Bi2Mo2O9、Bi2Mo3O12和Bi2WO4等被报道在可见光下具有良好的吸收。一系列铌（钽）酸盐光催化剂也由于具有较高的光催化活性而被广泛研究。例如，铌酸盐光催化剂Pb3Nb4O13、BiNbO4和Bi2MNbO7（M=Al、Ga、In、Y、稀土元素或Fe）等、铌钾复合氧化物光催化剂如KNbO3、KNb3O8、K4Nb6O17和K6Nb10.6O30等都具有较好的光催化性能。
虽然光催化研究已进行了若干年,但目前报道的具有可见光响应的光催化剂种类仍很有限，仍存在着光转换效率低、稳定性差和光谱相应范围窄等问题,所以研究和开发新的具有可见光响应的高效光催化剂是非常必要。我们对复合氧化物Li4M5O17(M=Mo或W)进行了光催化性能研究，结果发现该类化合物具有优异的可见光响应的光催化性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有可见光响应的光催化剂Li4M5O17及其制备方法。
本发明涉及的具有可见光响应的光催化剂的化学组成通式为: Li4M5O17, 其中M为Mo和W中的一种。
上述可见光响应的光催化剂的制备方法具体步骤为：
（1）将99.9%分析纯的化学原料Li2CO3和MO3，按Li4M5O17化学式称量配料，其中M为Mo和W中的一种。
（2）将步骤（1）配好的原料混合，放入球磨罐中，加入氧化锆球和无水乙醇，球磨8小时，混合磨细，取出烘干，过200目筛。
（3）将步骤（2）混合均匀的粉料在450~460℃预烧，并保温6小时，自然冷却至室温，然后通过球磨机等粉碎手段使粒子直径变小，低于2μm，即得到Li4M5O17粉末。
本发明制备方法简单、成本低，制备的光催化剂具有优良的催化性能, 在可见光照射下具有分解有害化学物质、有机生物质和杀菌的作用。
具体实施方式
下面将对本发明进行具体说明：
1、为了得到本发明中所使用的复合氧化物，首先使用固相合成法制备粉末，即把作为原料的各种氧化物或碳酸盐按照目标组成化学计量比进行混合，再在常压下于空气气氛中合成。
2、为了能够有效利用光，本发明中的光催化剂的尺寸最好在微米级别，甚至是纳米粒子，且比表面积较大。用固相合成法制备的氧化物粉末，其粒子较大而表面积较小，但是可以通过球磨机等粉碎手段使粒子直径变小。
3、本发明的光催化实验以甲基橙作为模拟有机污染物，其浓度为20mg/L；光催化剂Li4M5O17的加入量为1g/L；光源使用300W的氙灯，反应槽使用硼硅酸玻璃制成的器皿，通过滤波器得到波长大于420nm长波长的光，然后照射光催化剂；催化时间设定为120分钟。
实施例1：
1）将99.9%分析纯的化学原料Li2CO3和MoO3，按Li4Mo5O17化学式称量配料。
2）将步骤（1）配好的原料混合，放入球磨罐中，加入氧化锆球和无水乙醇，球磨8小时，混合磨细，取出烘干，过200目筛。
3）将步骤（2）混合均匀的粉料在450℃预烧，并保温6小时，自然冷却至室温，然后通过球磨机等粉碎手段使粒子直径变小，低于2μm，即得到Li4Mo5O17粉末。
所制备的光催化剂，在波长大于420nm的可见光照射下，120分钟对甲基橙去除率达到98.9%。
实施例2：
1）将99.9%分析纯的化学原料Li2CO3和WO3，按Li4W5O17化学式称量配料。
2）将步骤（1）配好的原料混合，放入球磨罐中，加入氧化锆球和无水乙醇，球磨8小时，混合磨细，取出烘干，过200目筛。
3）将步骤（2）混合均匀的粉料在460℃预烧，并保温6小时，自然冷却至室温，然后通过球磨机等粉碎手段使粒子直径变小，低于2μm，即得到钽酸盐Li4W5O17粉末。
所制备的光催化剂，在波长大于420nm的可见光照射下，120分钟对甲基橙去除率达到99.3%。
本发明决不限于以上实施例。各工艺参数（如温度、时间等）的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
以上发明实施例所制的光催化剂粉末可负载于多种基体表面上。基体可以是玻璃、陶瓷、活性炭、石英砂等，光催化剂可以以薄膜的形式负载于基体表面。

Claims (1)

1.一种复合氧化物作为可见光响应的光催化剂的应用，其特征在于所述复合氧化物的化学组成通式为：Li4M5O17，其中M为Mo和W中的一种；
所述复合氧化物的制备方法具体步骤为：
（1）将99.9%分析纯的化学原料Li2CO3和MO3，按Li4M5O17化学式称量配料，其中M为Mo和W中的一种；
（2）将步骤（1）配好的原料混合，放入球磨罐中，加入氧化锆球和无水乙醇，球磨8小时，混合磨细，取出烘干，过200目筛；
（3）将步骤（2）混合均匀的粉料在450~460℃预烧，并保温6小时，自然冷却至室温，然后通过球磨机粉碎手段使粒子直径变小，低于2μm，即得到复合氧化物Li4M5O17粉末。
CN201310107854.5A 2013-04-01 2013-04-01 可见光响应的光催化剂Li4M5O17及其制备方法 Active CN103191719B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310107854.5A CN103191719B (zh) 2013-04-01 2013-04-01 可见光响应的光催化剂Li4M5O17及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310107854.5A CN103191719B (zh) 2013-04-01 2013-04-01 可见光响应的光催化剂Li4M5O17及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103191719A CN103191719A (zh) 2013-07-10
CN103191719B true CN103191719B (zh) 2015-06-10

Family

ID=48714639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310107854.5A Active CN103191719B (zh) 2013-04-01 2013-04-01 可见光响应的光催化剂Li4M5O17及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103191719B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104043447A (zh) * 2014-06-02 2014-09-17 桂林理工大学 可见光响应的光催化剂Li2Zn3W2O10及其制备方法
CN104043444A (zh) * 2014-06-02 2014-09-17 桂林理工大学 可见光响应的光催化剂Li2ZnW2O8及其制备方法
CN104043446A (zh) * 2014-06-02 2014-09-17 桂林理工大学 可见光响应的光催化剂Li2Zn2WO6及其制备方法
CN104043445A (zh) * 2014-06-02 2014-09-17 桂林理工大学 可见光响应的光催化剂Li2Zn2W2O9及其制备方法
CN104437461B (zh) * 2014-12-28 2016-08-24 桂林理工大学 可见光响应的光催化剂Li3Bi5O9及其制备方法
CN104437506B (zh) * 2014-12-28 2016-08-24 桂林理工大学 可见光响应的光催化剂Li2Cu4O5及其制备方法
CN104437507B (zh) * 2014-12-28 2016-08-17 桂林理工大学 可见光响应的光催化剂Li4CuO3及其制备方法
CN104667942A (zh) * 2015-02-26 2015-06-03 桂林理工大学 可见光响应的光催化剂LiCuNb5O14及其制备方法
CN104646004A (zh) * 2015-02-26 2015-05-27 桂林理工大学 可见光响应的光催化剂LiCu2Nb7O20及其制备方法
CN104874390A (zh) * 2015-05-23 2015-09-02 桂林理工大学 可见光响应的光催化剂CaLi3Bi3W2O13及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1814348A (zh) * 2005-01-31 2006-08-09 中国科学院化学研究所 利用可见光的固相光催化剂及其制备方法
JP5219137B2 (ja) * 2008-04-23 2013-06-26 独立行政法人産業技術総合研究所 樹状物質およびそれを含む構造体
CN101559371B (zh) * 2009-05-08 2012-06-27 武汉理工大学 对可见光响应的含钼半导体光催化材料及其制备方法和用途
JP2011093767A (ja) * 2009-10-31 2011-05-12 Ohara Inc ガラスセラミックスおよびその製造方法
CN101757909B (zh) * 2010-01-02 2011-12-14 桂林理工大学 可见光响应的复合氧化物光催化剂Ba10W6-xMoxLi4O30及制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103191719A (zh) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103191719B (zh) 可见光响应的光催化剂Li4M5O17及其制备方法
CN103706352B (zh) 可见光响应的光催化剂SrLa10V4O26及其制备方法
CN103316686B (zh) 可见光响应的光催化剂SrCu2V2O8及其制备方法
CN103157458B (zh) 可见光响应的钽酸盐光催化剂LiMTa3O9及其制备方法
CN103521210B (zh) 可见光响应的光催化剂Bi3Sb3Zn2O14
CN104399449A (zh) 可见光响应的光催化剂Li2GaB3O7及其制备方法
CN103433049B (zh) 可见光响应的光催化剂CaCuV2O7及其制备方法
CN103521212B (zh) 可见光响应的光催化剂Sm2LiVO6及其制备方法
CN104368330A (zh) 可见光响应的光催化剂Li2Bi3Nb7O23及其制备方法
CN103521213B (zh) 可见光响应的光催化剂LiLaV2O7及其制备方法
CN103495412B (zh) 可见光响应的光催化剂SrBi3VO8及其制备方法
CN103480364B (zh) 可见光响应的光催化剂La7Nb3W4O30及其制备方法
CN103464167B (zh) 可见光响应的铌酸盐复合氧化物光催化剂KCuNb3O9及其制备方法
CN103433048B (zh) 可见光响应的光催化剂Cu3Nb2O8及其制备方法
CN104258844A (zh) 可见光响应的光催化剂yvwo7及其制备方法
CN103877967B (zh) 可见光响应的光催化剂Li3Nb3Bi2O12及其制备方法
CN103586019B (zh) 可见光响应的光催化剂BiSbW2O10及其制备方法
CN103316666B (zh) 可见光响应的光催化剂Ba3Ti2V4O17及其制备方法
CN103464143B (zh) 可见光响应的光催化剂Bi6Ti5WO22及其制备方法
CN103433052B (zh) 可见光响应的光催化剂Ba2WCuO6及其制备方法
CN103418389B (zh) 可见光响应的光催化剂BaFe4Ti2O11及其制备方法
CN103433029B (zh) 可见光响应的光催化剂Ba9Nb2W4O26及其制备方法
CN103480392B (zh) 可见光响应的光催化剂FeLaW3O12及其制备方法
CN103331169B (zh) 可见光响应的光催化剂BaCuV2O7及其制备方法
CN103316665B (zh) 可见光响应的光催化剂Ba3TiV4O15及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP02 Change in the address of a patent holder
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: 541006 the Guangxi Zhuang Autonomous Region Yanshan Yanshan District, Guilin City Street No. 319, Guilin University of Technology (Yanshan campus)

Patentee after: Guilin University of Technology

Address before: 541004 the Guangxi Zhuang Autonomous Region Guilin Construction Road No. 12

Patentee before: Guilin University of Technology

CP02 Change in the address of a patent holder
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: 541006 Guilin Road, the Guangxi Zhuang Autonomous Region, 12

Patentee after: Guilin University of Technology

Address before: 541006 Yanshan Street 319, Yanshan District, Guilin, the Guangxi Zhuang Autonomous Region, Guilin University of Technology (Yanshan campus)

Patentee before: Guilin University of Technology

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201130

Address after: Room 301, floor 3, 1-10, block B, Xingyu cultural and Creative Industry Park, 888 Donghai Avenue, Bengbu City, Anhui Province

Patentee after: Anhui Shangqian science and Technology Information Consulting Co.,Ltd.

Address before: Room 301, building 2, No. 40, xiayuangang East Street, Yuangang village, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province (office only)

Patentee before: Guangzhou Boyi Intellectual Property Operation Co.,Ltd.

Effective date of registration: 20201130

Address after: Room 301, building 2, No. 40, xiayuangang East Street, Yuangang village, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province (office only)

Patentee after: Guangzhou Boyi Intellectual Property Operation Co.,Ltd.

Address before: 541006 the Guangxi Zhuang Autonomous Region Guilin Construction Road No. 12

Patentee before: GUILIN University OF TECHNOLOGY