CN109289869A - 一种Ag2MoO4催化复合材料的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Ag2MoO4催化复合材料的制备方法，属于光催化剂技术领域。先将钨酸铵和CTAB加入水中配成溶液A；然后将硝酸溶于乙醇/水溶液中得溶液B；然后将B溶液倒入A中反应一段时间后过滤，滤饼经洗涤、烘干，得粉体C；然后将粉体C在一定条件下煅烧，得产物D；然后将产物D与一定量硝酸银溶于乙醇/水溶液中，加入一定量对氨基苯酚搅拌溶解，得溶液E；然后将钼酸钠的乙醇/水溶液加入溶液E中，超声处理、过滤、洗涤、烘干，得Ag2MoO4催化复合材料。本发明采用简单化学合成法制备出Ag2MoO4催化复合材料，该方法反应时间短、节约能源、污染少，适合大规模生产；制备出的粉体分散性好、比表面积大、颗粒均匀，对现有水污染的治理提供了新的材料与思路。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料、光催化材料技术领域，尤其涉及贵金属金属复合可见光催化材料的制备方法及其应用，具体为一种Ag2MoO4可见光催化复合材料的制备方法及其应用。
背景技术
印染、制药、化工等工业废水对人类健康和环境的不利影响较大，特别是这些行业排放的染料废水，由于染料结构的复杂性，降解十分的困难，一直是水污染治理的难点。我国的环境污染程度在全球排名靠前，国家在“十三五”期间对环境治理规划提出了新要求。染料废水的处理面临着新的挑战，同时也考验着研究人员在新材料方向做出更进一步的努力。根据最新的报道显示，我国每年约有75万吨含有染料的工业废水被排放，其中长时间残留于水体中的绝大多数的染料属于高分子络合物或芳香类的有机化合物，不仅色度大，而且毒性也很大，除了严重污染水体外还给人们的生活带来了妨害。
新型光催化剂的主要限制在带隙过宽，导致其无法在自然光照下充分利用太阳能。太阳能可见光中含有太阳能的43%。因此，可见光驱动半导体光催化剂的策略是，将外来元素掺杂到具有宽带隙的光催化剂中，降低其带隙或者开发新型的氧化物氧化盐等光催化剂。而且大量实验以及银基化合物的应用历史来看，银基化合物拥有更好的感光性能。而且进一步发现银的等离子体效应，可以是银基催化有着更高效稳定的催化性能。
本专利使用的亚甲基蓝（MB）是水溶性的染料化合物，在工业上常用于纸张等的印染和着色，有时也用于制造墨水和为生物、细菌组织染色等方面，现实生活中经常使用，用量大并且排放的废水多。亚甲基蓝（MB）是芳环结构的有机化合物，溶解在水中会水解成+1价的有机“阳离子型”的季胺盐离子基团，具有一定的生物毒性和积聚性。亚甲基蓝（MB）在自然条件下很难降解，是黑液类染料难降解有机污染物亟待解决的问题之一。一次性大量摄入的亚甲基蓝（MB）后，人体会出现心率失常、眩晕呕吐、四肢麻痹甚至休克等的不良症状，不仅如此，即便是微量摄入，持续一段时间后，亚甲基蓝（MB）由于难以分解会累计在人体内，这样的人大多数情况会患有亨氏小体贫血症，这是由于亚甲基蓝（MB）对红细胞形态造成影响，改变了红细胞的形态，降低了红细胞的寿命和运输氧的能力。
且至目前为止没有任何有关Ag2MoO4与WO3复合在光照下拥有光催化效应的报道。本专利提供的方法，可以制备出一种Ag2MoO4/(WO3)x复合的可见光催化纳米材料，在新材料的制备上是一个创新性工作。将两个不具有光催化活性的物质有机的结合起来，通过在带隙较宽的半导体中引入外来元素，从而降低带隙宽度，使其具有较高的电子空穴符合率，在可见光区实现了对有机染料的降解。
发明内容
为改进现有技术的不足，本发明提供了一种Ag2MoO4可见光催化复合材料的制备方法，该方法制备出具有光催化活性的Ag2MoO4/(WO3)x复合的可见光催化纳米材料，具有纳米结构，且纯度较高，工艺简单，易于工业化生产，对环境友好，并且该粉体对亚甲基蓝有光催化活性。
为了实现上述目的，本发明提供一种Ag2MoO4可见光催化复合材料的制备方法，包括以下步骤。
步骤1.将钨酸铵和三甲基溴化铵（CTAB）的混合物加入到去离子水中，将该溶液超声分散处理约10-30min，直至混合均匀；将溶液倒入索氏提取器下端的烧瓶中，搅拌20-60min，油浴控温为60-80℃，然后冷却得到溶液A。
步骤2.称取一定量浓度为38%的硝酸溶液，溶于30-100ml乙醇/水溶液中，水醇体积比为=10:1，控制溶液pH为3-5，搅拌至完全混合，得到溶液B。
步骤3.将溶液B缓慢倒入溶液A中，搅拌10-15h，将所得悬浊液抽滤，滤饼用去离子水洗涤3-5次，在60-80℃烘干8-12h，得粉体C；将粉体C置于氮气条件下以3℃/min升温至150℃烧结1-2h，然后在空气条件下以5℃/min升温至400-500℃，煅烧2-3h，得到煅烧产物D。
步骤4.将产物D与一定量的硝酸银溶于30-100ml的乙醇/水溶液中，其中水醇体积比5:7，加入一定量对氨基苯酚，搅拌至溶解，得到溶液E。
步骤5.称量相应量的钼酸钠（Na2MoO4·2H2O）溶于30-100ml的乙醇/水溶液中，其中水醇体积比为5:7，缓慢将钼酸钠溶液逐滴滴加至溶液E中，将该溶液超声分散处理约10-30min，搅拌1-2h后抽滤，滤饼洗涤，60-80℃烘干，烘干时间为6-9h，既得所制备的粉体。
其中，所述复合物的分子式为：Ag2MoO4/(WO3)x，x的取值范围为0＜x＜1，当x=0.6时，光催化效果最好。
其中，所述步骤1中摩尔量比值中，钨酸铵（mmol）：三甲基溴化铵（mmol）：去离子水（ml）= 1:10：（10-30）。
其中，所述乙醇浓度为95%。
其中，所述步骤4中对氨基苯酚的用量为硝酸银用量的1-3倍。
其中，所述步骤5中钼酸钠的用量为硝酸银的0.5倍。
其中，所述步骤2、步骤4和步骤5中搅拌条件为机械搅拌或磁力搅拌，转数为500-1000r/min。
采用本发明制备方法得到的Ag2MoO4可见光催化复合材料，可以用于降解亚甲基蓝。
本发明的有益效果。
（1）表面活性剂在溶液为反应物的成核过程中增加了活性位点，更有利于控制生成粒子的结构、形态和大小。本发明在实验过程中对大量表面活性剂进行了筛选，包括聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、二乙醇胺、柠檬酸钠等，其中当加入CTAB效果最好，细化反应前驱体。
（2）pH选择在3-5区间，主要考虑到pH值对催化剂形貌和催化效果的影响，若pH小于3，容易造成产物溶解，产率低。若pH大于5，容易造成产物沉淀，致使催化活性开始出现下降。
（3）在步骤（3）的烧结过程中，将粉体C置于氮气条件下以3℃/min升温至150℃烧结1-2h，然后在空气条件下以5℃/min升温至400-500℃，煅烧2-3h，得到煅烧产物D，如此煅烧是因为在氮气条件下可有效的保护碳层，避免产物团聚。
（4）步骤（5）中的缓慢滴加钼酸钠，一方面可以更好的控制反应速度与温度，一方面是为了使反应充分深度的进行，避免出现沉淀；若滴加速度过快，不利于反应完全，最终的到的催化剂粉体形貌不够均匀且催化活性较差。
（5）本发明采用化学合成方法首次制备Ag2MoO4/(WO3)x复合的可见光催化纳米材料，查阅大量资料未见相关报道，其应用前景也未有提及，在新材料的制备上是一个创新性工作。在对其进行光催化活性测试的应用方面，开拓了新型光催化剂的应用领域。
（6）本发明采用简单化学合成的方法，该方法反应时间短，节约能源，不产生任何工业废物，污染少，适合大规模生产；可制备出分散性好、比表面积大、颗粒均匀的纳米粉体，该粉体对现有水污染的治理提供了新的材料与思路，开拓了新的性能。
附图说明
图1为实施例1制备得到Ag2MoO4/(WO3)x ,x=0.5时，复合光催化粉体的扫描电镜图。
图2为实施例1制备得到Ag2MoO4/(WO3)x ,x=0.1时，复合光催化粉体的扫描电镜图。
图3为实施例3制备得到Ag2MoO4/(WO3)x ,x=0.2时，复合光催化粉体对亚甲基蓝的催化效果图。
图4为实施例4制备得到Ag2MoO4/(WO3)x ,x=0.6时，复合光催化粉体对亚甲基蓝的催化效果图。
图5为实施例5制备得到Ag2MoO4/(WO3)x ,x=0.1、0.2、0.4、0.6、0.8时，复合光催化粉体对亚甲基蓝的催化效果图。
图6为对比例1制备得到的Ag2MoO4/(WO3)x , x=0.5时复合光催化粉体的扫描电镜图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的介绍。
实施例1。
一种Ag2MoO4可见光催化复合材料的制备方法（x=0.5），包括以下步骤。
步骤1.将3mmol钨酸铵和30mmol三甲基溴化铵（CTAB）的混合物加入到30ml去离子水中，将该溶液超声分散处理约10min，将溶液倒入索氏提取器下端的烧瓶中，搅拌30min，油域控温60℃，得到溶液A。
步骤2.称取一定量硝酸溶液，溶于30ml乙醇/水的溶液中，乙醇与去离子水的体积用量比为1:10，控制溶液pH为5，搅拌至完全混合，得到溶液B。
步骤3.将溶液B缓慢倒入溶液A中，搅拌10h，将所得悬浊液抽滤，并用100ml去离子水洗涤3次，在60℃烘干8h，得粉体C；将粉体C置于氮气条件下以3℃/min升温至150℃烧结1h，然后在空气条件下以5℃/min升温至400℃，煅烧2h，得到煅烧产物D。
步骤4. 将产物D与0.5mmol硝酸银溶于50ml水醇比为5:7的溶液中，加入1mmol对氨基苯酚，搅拌至溶解，得到溶液E。
步骤5.称量0.25mmol钼酸钠（Na2MoO4·2H2O）溶于50ml水醇比为5:7的溶液中，缓慢将钼酸钠溶液逐滴滴加至溶液E中，将该溶液超声分散处理约20min，搅拌1h后抽滤，洗涤，60℃烘干，烘干时间为6h，既得所制备的粉体。
使用SUPRA-55型扫描电子显微镜对样品进行形貌测试，扫描电镜测试结果如图1所示；从图1中可以看出，该方法制备的光催化粉体粒度均匀，粒度在50-100nm。
实施例2。
一种Ag2MoO4可见光催化复合材料的制备方法（x=0.1），包括以下步骤。
步骤1.将2mmol钨酸铵和20mmol三甲基溴化铵（CTAB）的混合物加入到20ml去离子水中，将该溶液超声分散处理约15min，将溶液倒入索氏提取器下端的烧瓶中，搅拌60min，油域控温70℃，得到溶液A。
步骤2.称取一定量硝酸溶液，溶于30ml乙醇/水的溶液中，乙醇与去离子水的体积用量比为1:10，控制溶液pH为3.5，搅拌至完全混合，得到溶液B。
步骤3.将溶液B缓慢倒入溶液A中，搅拌10h，将所得悬浊液抽滤，并用100ml去离子水洗涤3次，在70℃烘干10h，得粉体C；将粉体C置于氮气条件下以3℃/min升温至150℃烧结1.5h，然后在空气条件下以5℃/min升温至420℃，煅烧2h，得到煅烧产物D。
步骤4. 将产物D与3mmol硝酸银溶于100ml水醇比为5:7的溶液中，加入3mmol对氨基苯酚，搅拌至溶解，得到溶液E。
步骤5.称量1.5mmol钼酸钠（Na2MoO4·2H2O）溶于100ml水醇比为5:7的溶液中，缓慢将钼酸钠溶液逐滴滴加至溶液E中，将该溶液超声分散处理约20min，搅拌1h后抽滤，洗涤，65℃烘干，烘干时间为6h，既得所制备的粉体。
使用SUPRA-55型扫描电子显微镜对样品进行形貌测试，扫描电镜测试结果如图2所示；从图2中可以看出，该方法制备的光催化粉体粒度均匀，粒度在50-100nm。
实施例3。
一种Ag2MoO4可见光催化复合材料的制备方法（x=0.2），包括以下步骤。
步骤1.将3mmol钨酸铵和30mmol三甲基溴化铵（CTAB）的混合物加入到45ml去离子水中，将该溶液超声分散处理约15min，将溶液倒入索氏提取器下端的烧瓶中，搅拌50min，油域控温80℃，得到溶液A。
步骤2.称取一定量硝酸溶液，溶于50ml乙醇/水的溶液中，乙醇与去离子水的体积用量比为1:10，控制溶液pH为5，搅拌至完全溶解，得到溶液B。
步骤3.将溶液B缓慢倒入溶液A中，搅拌15h，将所得悬浊液抽滤，并用100ml去离子水洗涤3次，在80℃烘干12h，得粉体C；将粉体C置于氮气条件下以3℃/min升温至150℃烧结2h，然后在空气条件下以5℃/min升温至400℃，煅烧2h，得到煅烧产物D。
步骤4. 将产物D与2mmol硝酸银溶于50ml水醇比为5:7的溶液中，加入6mmol对氨基苯酚，搅拌至溶解，得到溶液E。
步骤5.称量1mmol钼酸钠（Na2MoO4·2H2O）溶于50ml水醇比为5:7的溶液中，缓慢将钼酸钠溶液逐滴滴加至溶液E中，将该溶液超声分散处理约10min，搅拌1.5h后抽滤，洗涤，60℃烘干，烘干时间为8h，既得所制备的粉体。
以亚甲基蓝为测试对象，在对该实施例制备的纳米粉体样品的可见光催化性能进行测量后，发现亚甲基蓝吸收峰峰强有很大程度下降。
亚甲基蓝原溶液的浓度为0.5g/L，取2ml原溶液加48ml纯净水配成50ml溶液，相当于稀释25倍，加入实施例制备的粉体样品0.1g，超声30分钟预处理，每次测量吸收峰曲线前离心待测液10分钟。光催化反应图如图3所示。
从图3可以看出，该粉体样品对亚甲基蓝的催化活性较好。
实施例4。
一种Ag2MoO4可见光催化复合材料的制备方法（x=0.6），包括以下步骤。
步骤1.将9mmol钨酸铵和90mmol三甲基溴化铵（CTAB）的混合物加入到270ml去离子水中，将该溶液超声分散处理约20min，将溶液倒入索氏提取器下端的烧瓶中，搅拌40min，油域控温70℃，得到溶液A。
步骤2.称取一定量硝酸溶液，溶于100ml乙醇/水的溶液中，乙醇与去离子水的体积用量比为1:10，控制溶液pH为4，搅拌至完全溶解，得到溶液B。
步骤3.将溶液B缓慢倒入溶液A中，搅拌12h，将所得悬浊液抽滤，并用100ml去离子水洗涤5次，在70℃烘干10h，得粉体C；将粉体C置于氮气条件下以3℃/min升温至150℃烧结1.2h，然后在空气条件下以5℃/min升温至450℃，煅烧2h，得到煅烧产物D。
步骤4. 将产物D与1mmol硝酸银溶于50ml水醇比为5:7的溶液中，加入1mmol对氨基苯酚，搅拌至溶解，得到溶液E。
步骤5.称量0.5mmol钼酸钠（Na2MoO4·2H2O）溶于50ml水醇比为5:7的溶液中，缓慢将钼酸钠溶液逐滴滴加至溶液E中，将该溶液超声分散处理约10min，搅拌1.5h后抽滤，洗涤，70℃烘干，烘干时间为6h，既得所制备的粉体。
以亚甲基蓝为测试对象，在对该实施例制备的纳米粉体样品的可见光催化性能进行测量后，发现亚甲基蓝吸收峰峰强有很大程度下降。
亚甲基蓝原溶液的浓度为0.5g/L，取2ml原溶液加48ml纯净水配成50ml溶液，相当于稀释25倍，加入实施例制备的粉体样品0.1g，超声30分钟预处理，每次测量吸收峰曲线前离心待测液10分钟。光催化反应图如图4所示。
实施例5。
一种Ag2MoO4可见光催化复合材料的制备方法（x=0.1、0.2、0.4、0.6、0.8），包括以下步骤。
步骤1.将nmmol钨酸铵和10nmmol三甲基溴化铵（CTAB）的混合物加入到30n ml去离子水中，将该溶液超声分散处理约20min，将溶液倒入索氏提取器下端的烧瓶中，搅拌30min，油域控温60℃，得到溶液A。
步骤2.称取一定量硝酸溶液，溶于100ml乙醇/水的溶液中，乙醇与去离子水的体积用量比为1:10，控制溶液pH为3，搅拌至完全溶解，得到溶液B。
步骤3.将溶液B缓慢倒入溶液A中，搅拌12h，将所得悬浊液抽滤，并用100ml去离子水洗涤5次，在70℃烘干10h，得粉体C；将粉体C置于氮气条件下以3℃/min升温至150℃烧结1.4h，然后在空气条件下以5℃/min升温至500℃，煅烧2h，得到煅烧产物D。
步骤4. 将产物D与n（1-x）/6x mmol硝酸银溶于50ml水醇比为5:7的溶液中，加入n（1-x）/6x mmol对氨基苯酚，搅拌至溶解，得到溶液E。
步骤5.称量n（1-x）/12x mmol钼酸钠（Na2MoO4·2H2O）溶于50ml水醇比为5:7的溶液中，缓慢将钼酸钠溶液逐滴滴加至溶液E中，将该溶液超声分散处理约10min，搅拌1.5h后抽滤，洗涤，70℃烘干，烘干时间为6h，既得所制备的粉体。
以亚甲基蓝为测试对象，在对该实施例制备的纳米粉体样品的可见光催化性能进行测量后，发现亚甲基蓝吸收峰峰强有很大程度下降。
亚甲基蓝原溶液的浓度为0.5g/L，取2ml原溶液加48ml纯净水配成50ml溶液，相当于稀释25倍，加入实施例制备的粉体样品0.1g，超声30分钟预处理，每次测量吸收峰曲线前离心待测液10分钟。光催化反应图如图5所示。
从图5可以看出，当x=0.6，光催化效果最优。
对比例1
一种Ag2MoO4可见光催化复合材料的制备方法（x=0.5），包括以下步骤（未用索氏提取器）。
步骤1.将3mmol钨酸铵和30mmol三甲基溴化铵（CTAB）的混合物加入到去30ml离子水中，将该溶液超声分散处理约10min，将溶液倒入索氏提取器下端的烧瓶中，搅拌30min，油域控温60℃，得到溶液A。
步骤2.称取一定量硝酸溶液，溶于30ml乙醇与水的溶液中，乙醇与去离子水的体积用量比为1:10，控制溶液pH为5，搅拌至完全混合，得到溶液B。
步骤3.将溶液B缓慢倒入溶液A中，搅拌10h，将所得悬浊液抽滤，并用100ml去离子水洗涤3次，在60℃烘干8h，得粉体C；将粉体C置于氮气条件下以3℃/min升温至150℃烧结1h，然后在空气条件下以5℃/min升温至400℃，煅烧2h，得到煅烧产物D。
步骤4. 将产物D与0.5mmol硝酸银溶于50ml水醇比为5:7的溶液中，加入2mmol对氨基苯酚，搅拌至溶解，得到溶液E。
步骤5.称量0.25mmol钼酸钠（Na2MoO4·2H2O）溶于50ml水醇比为5:7的溶液中，缓慢将钼酸钠溶液逐滴滴加至溶液E中，将该溶液超声分散处理约20min，搅拌1h后抽滤，洗涤，60℃烘干，烘干时间为6h，既得所制备的粉体。
使用SUPRA-55型扫描电子显微镜对样品进行形貌测试，扫描电镜测试结果如图6所示；从图6中可以看出，该方法制备的光催化粉体粒度很大，不规则，烧结后未分散。
所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种Ag2MoO4催化复合材料，其特征在于，所述复合材料的分子式为：Ag2MoO4/(WO3)x，x的取值范围为0＜x＜1，当x=0.6时，其光催化效果最好。
2.一种Ag2MoO4催化复合材料的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：
步骤1.将钨酸铵和三甲基溴化铵（CTAB）的混合物加入到去离子水中，将该溶液超声分散处理约10-30min，直至混合均匀；将溶液倒入索氏提取器下端的烧瓶中，搅拌20-60min，油浴控温为60-80℃，然后冷却得到溶液A；
步骤2.称取一定量浓度为38%的硝酸溶液，溶于30-100ml乙醇/水溶液中，水醇体积比为=10:1，控制溶液pH为3-5，搅拌至完全混合，得到溶液B；
步骤3.将溶液B缓慢倒入溶液A中，搅拌10-15h，将所得悬浊液抽滤，滤饼用去离子水洗涤3-5次，在60-80℃烘干8-12h，得粉体C；将粉体C置于氮气条件下以3℃/min升温至150℃烧结1-2h，然后在空气条件下以5℃/min升温至400-500℃，煅烧2-3h，保温1-3h，得到煅烧产物D；
步骤4.将产物D与一定量的硝酸银溶于30-100ml的乙醇/水溶液中，其中水醇体积比5:7，加入一定量对氨基苯酚，搅拌至溶解，得到溶液E；
步骤5.称量相应量的钼酸钠（Na2MoO4·2H2O）溶于30-100ml的乙醇/水溶液中，其中水醇体积比为5:7，缓慢将钼酸钠溶液逐滴滴加至溶液E中，将该溶液超声分散处理约10-30min，搅拌1-2h后抽滤，滤饼洗涤，60-80℃烘干，烘干时间为6-9h，既得所制备的粉体。
3.根据权利要求2所述复合材料的制备方法，其中，步骤1中比值中，钨酸铵（mmol）：三甲基溴化铵（mmol）：去离子水（ml）=1:10：（10-30）。
4.根据权利要求2所述复合材料的制备方法，其中，所述乙醇浓度为95%。
5.根据权利要求2所述复合材料的制备方法，其中，所述步骤4中对氨基苯酚（mmol）：硝酸银（mmol）=（1-3）：1。
6.根据权利要求2所述复合材料的制备方法，其中，所述步骤5中钼酸钠（mmol）：硝酸银（mmol）=0.5:1。
7.根据权利要求2所述复合材料的制备方法，其中，所述步骤2、步骤4和步骤5中搅拌条件为机械搅拌或磁力搅拌，转数为500-1000r/min。
8.根据权利要求1所述的Ag2MoO4催化复合材料，可以用于降解亚甲基蓝。
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| CN (1) | CN109289869A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110433818A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-12 | 陕西科技大学 | 一种钼酸镍碳复合纳米球、制备方法及其作为电解水析氢催化剂的应用 |
| CN115487810A (zh) * | 2022-11-01 | 2022-12-20 | 上海大学 | 一种氧化铈/钼酸银异质结材料及其制备方法和应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102580739A (zh) * | 2012-03-06 | 2012-07-18 | 江苏大学 | 一种石墨烯/钼酸银复合可见光催化剂及其制备方法 |
| JP2015231593A (ja) * | 2014-06-09 | 2015-12-24 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 光触媒複合体材料及びその製造方法 |
| CN105948129A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-09-21 | 南昌航空大学 | 一种不同纳米晶型wo3的可控合成方法及其在废水中的应用 |
| CN107837807A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-03-27 | 浙江海洋大学 | 一种WO3/Bi2MoO6复合光催化材料及其制备方法 |
-
2018
- 2018-11-28 CN CN201811435102.0A patent/CN109289869A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102580739A (zh) * | 2012-03-06 | 2012-07-18 | 江苏大学 | 一种石墨烯/钼酸银复合可见光催化剂及其制备方法 |
| JP2015231593A (ja) * | 2014-06-09 | 2015-12-24 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 光触媒複合体材料及びその製造方法 |
| CN105948129A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-09-21 | 南昌航空大学 | 一种不同纳米晶型wo3的可控合成方法及其在废水中的应用 |
| CN107837807A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-03-27 | 浙江海洋大学 | 一种WO3/Bi2MoO6复合光催化材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JUNLEI ZHANG等: "Novel b-Ag2MoO4/g-C3N4 heterojunction catalysts with highly enhanced visible-light-driven photocatalytic activity", 《RSC ADVANCES》 * |
| XIN LIU等: "Synergy of adsorption and visible-light photocatalytic degradation of methylene blue by a bifunctional Z-scheme heterojunction of WO3/g-C3N4Synergy of adsorption and visible-light photocatalytic degradation of methylene blue by a bifunctional Z-scheme hete", 《APPLIED SURFACE SCIENCE》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110433818A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-12 | 陕西科技大学 | 一种钼酸镍碳复合纳米球、制备方法及其作为电解水析氢催化剂的应用 |
| CN110433818B (zh) * | 2019-08-16 | 2022-02-25 | 陕西科技大学 | 一种钼酸镍碳复合纳米球、制备方法及其作为电解水析氢催化剂的应用 |
| CN115487810A (zh) * | 2022-11-01 | 2022-12-20 | 上海大学 | 一种氧化铈/钼酸银异质结材料及其制备方法和应用 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190201 |
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