CN112604679A - 一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料的制备方法及产品和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料的制备方法，氧化钨溶于强碱溶液中搅拌，将上述溶液转移至反应釜中，反应离心洗涤干燥得钨酸盐；钨酸盐溶于去离子水中，超声后加入氢氧化铋溶液，干燥离心洗涤干燥箱得钨酸铋纳米带；钨酸铋纳米带放入管式炉中，通入还原性气体，煅烧得氧缺陷钨酸铋纳米带。本发明提供一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料的制备方法，钨酸铋纳米带光催化材料具有较大的比表面积，缺氧型缺陷对提高材料的光催化性能起着很重要的作用。有利于提高材料的光催化性能。在黑暗中首先氧缺陷钨酸铋纳米带对四环素的吸附达到平衡，然后在紫外光催化条件下，经过60 min后，对四环素的降解达到99.2%。
Description
技术领域
本发明涉及光催化材料及其制备和应用，具体为一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料的制备方法及产品和应用。
背景技术
随着化学工业的发展，环境污染日益严重。印染废水的排放是造成水污染的重要原因之一。每年都有大量的商业染料排放，这些染料化学性质稳定，对生态环境造成巨大伤害。利用半导体氧化物材料在太阳光照射下能受激活化的特性，可有效的氧化降解有机物为二氧化碳和水等小分子。与传统的净化方法相比，半导体光催化技术具有反应条件温和、无二次污染、操作简单和降解效果明显等优点。二氧化钛是备受关注的光催化剂之一，其低毒、低成本、耐用、超亲水且具有优异的光化学稳定性。
传统的二氧化钛光催化剂，禁带宽度为(3.03-3.2 eV)，只对紫外光区的光有吸收，与传统的二氧化钛等半导体材料相比，钨酸铋(Bi2WO6)是一种间接带隙跃迁的半导体材料，具有较窄的禁带宽度(2.75-2.9 eV)，吸收光的波长可延伸到可见光区域(450 nm)，对光的利用率更高，且具有良好的化学稳定性。
本发明提供一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料的制备方法，钨酸铋纳米带光催化材料具有较大的比表面积，缺氧型缺陷对提高材料的光催化性能起着很重要的作用。有利于提高材料的光催化性能。该制备工艺相对简单，易操作。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明目的在于提供一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料的制备方法。
本发明的再一目的在于：提供上述方法制备的氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料产品。
本发明的又一目的在于：提供上述产品的应用。
本发明目的通过下述方案实现，一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料的制备方法，包括如下步骤，
第一步：将2 g氧化钨溶于40 mL强碱溶液中，搅拌2-4 h，标记为溶液A；
第二步：将上述溶液转移至反应釜中，200-240 ℃反应48-72 h，进行离心，并用去离子水和乙醇洗涤数次，在60-80 ℃干燥8-12 h，得钨酸盐；
第三步：将0.5 g钨酸盐溶于10-40 mL去离子水中，超声30-60 min后加入氢氧化铋溶液，在100-12 ℃干燥20-24 h，进行离心，并用弱酸溶液洗涤3-5 次，在真空干燥箱中60-80 ℃干燥8-12 h，得钨酸铋纳米带；
第四步：将100 mg钨酸铋纳米带放入管式炉中，通入还原性气体，240-300 ℃煅烧2-3 h，得氧缺陷钨酸铋纳米带。
所述的强碱是氢氧化钾或氢氧化钠中的一种或其组合。
所述的弱酸是醋酸或柠檬酸中的一种或其组合。
所述的还原气体是氢气或氢氩混合气体中的一种或其组合。
本发明提供一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料，根据上述任一所述方法制备得到。
本发明提供一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料在废水处理中作为催化剂对四环素进行降解的应用。
在黑暗中首先氧缺陷钨酸铋纳米带对四环素的吸附达到平衡，然后在紫外光催化条件下，经过60 min后，对四环素的降解达到99.2%。
本发明提供一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料的制备方法，钨酸铋纳米带光催化材料具有较大的比表面积，缺氧型缺陷对提高材料的光催化性能起着很重要的作用。有利于提高材料的光催化性能。该制备工艺相对简单，易操作。
附图说明
图1为实施例1 氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料的紫外光催化降解图；
图2为实施例2 氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料的紫外光催化降解图；
图3为实施例3 氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料的紫外光催化降解图。
具体实施方式
本发明通过下面具体实例进行详细的描述，但是本发明的保护范围不受限于这些实施例子。
实施例1
一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料，按如下步骤制备：
第一步：将2 g氧化钨溶于40 mL氢氧化钠溶液中，搅拌2 h，标记为溶液A；
第二步：将上述溶液转移至反应釜中，200 ℃反应72 h，进行离心，并用去离子水和乙醇洗涤数次，在60 ℃干燥12 h，得钨酸钠；
第三步：将0.5 g钨酸钠溶于40 mL去离子水中，超声30 min后加入氢氧化铋溶液，在100 ℃干燥24 h，进行离心，并用醋酸溶液洗涤3 次，在真空干燥箱中60 ℃干燥12 h，得钨酸铋纳米带；
第四步：将100 mg钨酸铋纳米带放入管式炉中，通入氢气，240 ℃煅烧3 h，得氧缺陷钨酸铋纳米带。
图1为本实施例氧缺陷钨酸铋纳米带的紫外光催化降解图，在黑暗中首先氧缺陷钨酸铋纳米带对四环素的吸附达到平衡，然后在紫外光催化条件下，经过60 min后，对四环素的降解达到99.2%。
实施例2
一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料，按如下步骤制备：
第一步：将2 g氧化钨溶于40 mL氢氧化钾溶液中，搅拌2 h，标记为溶液A；
第二步：将上述溶液转移至反应釜中，240 ℃反应48 h，进行离心，并用去离子水和乙醇洗涤数次，在60 ℃干燥12 h，得钨酸钾；
第三步：将0.5 g钨酸钾溶于40 mL去离子水中，超声30 min后加入氢氧化铋溶液，在100 ℃干燥24 h，进行离心，并用醋酸溶液洗涤3 次，在真空干燥箱中80 ℃干燥8 h，得钨酸铋纳米带；
第四步：将100 mg钨酸铋纳米带放入管式炉中，通入氢氩混合气体，300 ℃煅烧2h，得氧缺陷钨酸铋纳米带。
图2为本实施例氧缺陷钨酸铋纳米带的紫外光催化降解图，在黑暗中首先氧缺陷钨酸铋纳米带对四环素的吸附达到平衡，然后在紫外光催化条件下，经过60 min后，对四环素的降解达到98.7%。
实施例3
一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料，按如下步骤制备：
第一步：将2 g氧化钨溶于40 mL氢氧化钠溶液中，搅拌4 h，标记为溶液A；
第二步：将上述溶液转移至反应釜中，240 ℃反应48 h，进行离心，并用去离子水和乙醇洗涤数次，在60 ℃干燥12 h，得钨酸钠；
第三步：将0.5 g钨酸钠溶于40 mL去离子水中，超声60 min后加入氢氧化铋溶液，在100 ℃干燥24 h，进行离心，并用柠檬酸溶液洗涤3 次，在真空干燥箱中80 ℃干燥8 h，得钨酸铋纳米带；
第四步：将100 mg钨酸铋纳米带放入管式炉中，通入氢氩混合气体，300 ℃煅烧2h，得氧缺陷钨酸铋纳米带。
图3为本实施例氧缺陷钨酸铋纳米带的紫外光催化降解图，在黑暗中首先氧缺陷钨酸铋纳米带对四环素的吸附达到平衡，然后在紫外光催化条件下，经过60 min后，对四环素的降解达到99.0%。
Claims (6)
1.一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，
第一步：将2 g氧化钨溶于40 mL强碱溶液中，搅拌2-4 h，标记为溶液A；
第二步：将上述溶液转移至反应釜中，200-240 ℃反应48-72 h，进行离心，并用去离子水和乙醇洗涤数次，在60-80 ℃干燥8-12 h，得钨酸盐；
第三步：将0.5 g钨酸盐溶于10-40 mL去离子水中，超声30-60 min后加入氢氧化铋溶液，在100-12 ℃干燥20-24 h，进行离心，并用弱酸溶液洗涤3-5 次，在真空干燥箱中60-80℃干燥8-12 h，得钨酸铋纳米带；
第四步：将100 mg钨酸铋纳米带放入管式炉中，通入还原性气体，240-300 ℃煅烧2-3h，得氧缺陷钨酸铋纳米带。
2.根据权利要求1所述的一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料的制备方法，其特征在于，所述的强碱是氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或其组合。
3.根据权利要求1所述的一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料的制备方法，其特征在于所述的弱酸是醋酸、柠檬酸中的一种或其组合。
4.根据权利要求1所述的一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料的制备方法，其特征在于所述的还原气体是氢气、氢氩混合气体中的一种或其组合。
5.一种氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料，其特征在于根据权利要求1-4任一所述方法制备得到。
6.一种根据权利要求5所述氧缺陷钨酸铋纳米带光催化材料在废水处理中作为催化剂对四环素进行降解的应用。
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| CN103112898A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-05-22 | 长安大学 | 水热法制备花棒状钨酸铋的方法 |
| CN104209118A (zh) * | 2014-09-25 | 2014-12-17 | 天津师范大学 | 采用一锅溶剂热法制备氢氧化铋/钨酸铋复合光催化剂的方法 |
| CN110465286A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-11-19 | 广东工业大学 | 一种表面氧空位缺陷修饰的钨酸铋光催化剂及其制备方法和应用 |
-
2020
- 2020-12-30 CN CN202011613183.6A patent/CN112604679A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103112898A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-05-22 | 长安大学 | 水热法制备花棒状钨酸铋的方法 |
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| Title |
|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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