CN107537469A

CN107537469A - 一种钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法

Info

Publication number: CN107537469A
Application number: CN201610480537.1A
Authority: CN
Inventors: 戴积法; 戴强; 王诚
Original assignee: ZHANGJIAGANG YANGSHE SCREEN ARTS & CRAFTS FACTORY
Current assignee: ZHANGJIAGANG YANGSHE SCREEN ARTS & CRAFTS FACTORY
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2018-01-05

Abstract

本申请公开了一种钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法，包括步骤：(1)、将油酸钠、Bi(NO₃)₃·5H₂O、Na₂WO₄·2H₂O超声分散于乙二醇溶液中，得到混合溶液；(2)、向混合溶液中加入硫脲搅拌混合；(3)、将添加有硫脲的混合溶液在水热反应釜中反应22～24小时，反应温度200～220℃；(4)、超声洗涤、干燥并研磨，获得掺杂有硫的钨酸铋/氧化铋光催化剂。本发明制备的钨酸铋/氧化铋光催化剂表现出了良好的光催化活性，在可见光照射下，其90分钟内对RhB的降解率达到99.1％以上，COD(Cr)去除率达到48％以上。

Description

一种钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法

技术领域

本申请属于废水处理技术领域，特别是涉及一种钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法。

背景技术

我国医药产业每年产生大量的有机废水，其中含有大量的抗生素。抗生素存在于废水中，因其对微生物有极强的抑制作用，导致可生化处理性能差，给污水处理带来极大的挑战，属于典型的难降解废水之一。

光催化技术作为一种高级氧化技术，近年来在有机污染物处理中得到广泛的关注。纳米光催化是纳米半导体材料是在光的照射下，生成具有极强活性的羟氧自由基(·OH)，通过自由基反应将有机污染物质有效分解或破坏其难生物降解集团，从而提高其可生化降解性。该技术因其操作简单又不产生二次污染，处理成本低，已成功应用于印染废水和表面活性剂等废水的深度处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法，包括步骤：

(1)、将油酸钠、Bi(NO₃)₃·5H₂O、Na₂WO₄·2H₂O超声分散于乙二醇溶液中，得到混合溶液；

(2)、向混合溶液中加入硫脲搅拌混合；

(3)、将添加有硫脲的混合溶液在水热反应釜中反应22～24小时，反应温度200～220℃；

(4)、超声洗涤、干燥并研磨，获得掺杂有硫的钨酸铋/氧化铋光催化剂。

优选的，在上述的钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法中，步骤(1)中，油酸钠、Bi(NO₃)₃·5H₂O、Na₂WO₄·2H₂O摩尔比为1：(1～1.1)：(0.7～0.85)。

优选的，在上述的钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法中，步骤(2)中，硫脲与油酸钠的摩尔比为1:(3～7)。

优选的，在上述的钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法中，步骤(1)中，Bi(NO₃)₃·5H₂O的制备方法包括：

(1)、按非离子型表面活性剂∶助表面活性剂∶不溶于水的有机溶剂的体积比(10～14)∶(12～15)∶(50～70)，配制成混合溶液；

(2)、在混合溶液中加入浓度为1.2～2.0mol/L硝酸铋溶液和浓度为1.5～2.0mol/L稀碱溶液，搅拌混合；并使反应完全；

(3)、所得产物经离心分离、洗涤并经真空干燥，得到纳米硝酸铋。

优选的，在上述的钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法中，步骤(1)中，Na₂WO₄·2H₂O的纯化方法包括：在50～100℃的条件下，调节钨酸钠溶液的pH值使硅沉淀，得到含有硅沉淀的第一钨酸钠混合溶液；向所述第一钨酸钠混合溶液中加入镁盐，得到第二钨酸钠混合溶液；在温度不低于50摄氏度的条件下，搅拌第二钨酸钠混合溶液，得到含有沉淀的第三钨酸钠混合溶液；将第三钨酸钠混合溶液进行过滤，得到滤液；对滤液进行蒸发、干燥，获得纯的钨酸钠。

优选的，在上述的钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法中，步骤(2)中，硫脲的制备方法：将工业硫脲溶于软水中，搅拌混合制成硫脲溶液，在80～100℃恒温1小时以上，将料液在50-80℃条件下用膜分离器过滤，取滤液打入结晶釜，搅拌并在35～40℃恒温1小时以上，结晶完成以后，将所得晶体经洗涤、脱水、干燥得纯硫脲。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明制备的钨酸铋/氧化铋光催化剂表现出了良好的光催化活性，在可见光照射下，其90分钟内对RhB的降解率达到99.1％以上，COD(Cr)去除率达到48％以上。

具体实施方式

本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

Bi(NO₃)₃·5H₂O的制备方法：

1)、按非离子型表面活性剂∶助表面活性剂∶不溶于水的有机溶剂的体积比(10～14)∶(12～15)∶(50～70)，配制成混合溶液；

2)、在混合溶液中加入浓度为1.2～2.0mol/L硝酸铋溶液和浓度为1.5～2.0mol/L稀碱溶液，搅拌混合；并使反应完全；

3)、所得产物经离心分离、洗涤并经真空干燥，得到纳米硝酸铋。

Na₂WO₄·2H₂O的纯化方法

在50～100℃的条件下，调节钨酸钠溶液的pH值使硅沉淀，得到含有硅沉淀的第一钨酸钠混合溶液；向所述第一钨酸钠混合溶液中加入镁盐，得到第二钨酸钠混合溶液；在温度不低于50摄氏度的条件下，搅拌第二钨酸钠混合溶液，得到含有沉淀的第三钨酸钠混合溶液；将第三钨酸钠混合溶液进行过滤，得到滤液；对滤液进行蒸发、干燥，获得纯的钨酸钠。

硫脲的制备方法

将工业硫脲溶于软水中，搅拌混合制成硫脲溶液，在80～100℃恒温1小时以上，将料液在50-80℃条件下用膜分离器过滤，取滤液打入结晶釜，搅拌并在35～40℃恒温1小时以上，结晶完成以后，将所得晶体经洗涤、脱水、干燥得纯硫脲。

钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法

(1)、将油酸钠、Bi(NO₃)₃·5H₂O、Na₂WO₄·2H₂O按照摩尔比1：(1～1.1)：(0.7～0.85)超声分散于乙二醇溶液中，得到混合溶液；

(2)、向混合溶液中加入硫脲搅拌混合，其中，硫脲与油酸钠的摩尔比为1:(3～7)；

制备的钨酸铋/氧化铋光催化剂表现出了良好的光催化活性，在可见光照射下，其90分钟内对RhB的降解率达到99.1％以上，COD(Cr)去除率达到48％以上。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims

1.一种钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：

(2)、向混合溶液中加入硫脲搅拌混合；

2.根据权利要求1所述的钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，油酸钠、Bi(NO₃)₃·5H₂O、Na₂WO₄·2H₂O摩尔比为1：(1～1.1)：(0.7～0.85)。

3.根据权利要求1所述的钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，硫脲与油酸钠的摩尔比为1:(3～7)。

4.根据权利要求1所述的钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，Bi(NO₃)₃·5H₂O的制备方法包括：

5.根据权利要求1所述的钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，Na₂WO₄·2H₂O的纯化方法包括：在50～100℃的条件下，调节钨酸钠溶液的pH值使硅沉淀，得到含有硅沉淀的第一钨酸钠混合溶液；向所述第一钨酸钠混合溶液中加入镁盐，得到第二钨酸钠混合溶液；在温度不低于50摄氏度的条件下，搅拌第二钨酸钠混合溶液，得到含有沉淀的第三钨酸钠混合溶液；将第三钨酸钠混合溶液进行过滤，得到滤液；对滤液进行蒸发、干燥，获得纯的钨酸钠。

6.根据权利要求1所述的钨酸铋基多元异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，硫脲的制备方法：将工业硫脲溶于软水中，搅拌混合制成硫脲溶液，在80～100℃恒温1小时以上，将料液在50-80℃条件下用膜分离器过滤，取滤液打入结晶釜，搅拌并在35～40℃恒温1小时以上，结晶完成以后，将所得晶体经洗涤、脱水、干燥得纯硫脲。