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一種鎢酸鉍/磷酸鉍異質(zhì)結(jié)光催化劑及其制備方法和應(yīng)用與流程

文檔序號:12675849閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種鎢酸鉍/磷酸鉍異質(zhì)結(jié)光催化劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

步驟1:按摩爾比為1:2將Na2WO4和Bi(NO3)3溶于去離子水中,攪拌均勻,得到混合溶液A,混合溶液A依次經(jīng)超聲分散和磁力攪拌后移至水熱反應(yīng)釜中,進(jìn)行微波水熱反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物靜置分層,對下層的沉淀物進(jìn)行洗滌、干燥,得到Bi2WO6粉體;

步驟2:按摩爾比為3:3:(4~5)將Na3PO4、Bi(NO3)3和硝酸溶于去離子水中,攪拌均勻,得到混合溶液B,混合溶液B依次經(jīng)超聲分散和磁力攪拌后移至水熱反應(yīng)釜中,進(jìn)行微波水熱反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物靜置分層,對下層的沉淀物進(jìn)行洗滌、干燥,得到BiPO4粉體;

步驟3:將步驟1制得的Bi2WO6粉體和步驟2制得的BiPO4粉體按質(zhì)量比為(9~1):(1~9)加入到無水甲醇中,超聲分散后形成前驅(qū)溶液,對前驅(qū)溶液進(jìn)行磁力攪拌,得到懸濁液,將懸濁液靜置分層,對下層的沉淀物進(jìn)行洗滌、干燥,得到鎢酸鉍/磷酸鉍異質(zhì)結(jié)光催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質(zhì)結(jié)光催化劑的制備方法,其特征在于,所述步驟1中混合溶液A中Bi元素的濃度為0.133~0.15mol/L;

所述步驟2中混合溶液B中Bi元素的濃度為0.067~0.084mol/L。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質(zhì)結(jié)光催化劑的制備方法,其特征在于,所述步驟1和步驟2中超聲分散的時間為20~30min,超聲功率為400~500W;

所述步驟3中超聲分散的時間為2~3h,超聲功率為400~500W。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質(zhì)結(jié)光催化劑的制備方法,其特征在于,所述步驟1和步驟2中磁力攪拌的時間為1~2h,攪拌速度為300~400rad/min;

所述步驟3中磁力攪拌的時間為20~24h,攪拌速度為300~400rad/min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質(zhì)結(jié)光催化劑的制備方法,其特征在于,所述步驟1和步驟2中的微波水熱反應(yīng)是在300W的微波功率下,在180~200℃下微波水熱反應(yīng)0.5~1h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質(zhì)結(jié)光催化劑的制備方法,其特征在于,所述步驟1、步驟2和步驟3中的洗滌、干燥是將沉淀物分別用無水乙醇和去離子水清洗去除雜質(zhì),然后在70~80℃下干燥15~20h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質(zhì)結(jié)光催化劑的制備方法,其特征在于,所述步驟3中前驅(qū)溶液中Bi2WO6和BiPO4的總濃度為0.1~0.15g/mL。

8.權(quán)利要求1-7中任意一項所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質(zhì)結(jié)光催化劑的制備方法制得的鎢酸鉍/磷酸鉍異質(zhì)結(jié)光催化劑,其特征在于,該異質(zhì)結(jié)光催化劑中鎢酸鉍的物相為正交相Bi2WO6,空間群為Pca21(29),磷酸鉍的物相為單斜相BiPO4,空間群為P21/n(14);在300W氙燈的模擬太陽光照射條件下,其光催化活性是BiPO4粉體的7.3~59倍。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質(zhì)結(jié)光催化劑,其特征在于,在300W氙燈的模擬太陽光照射條件下,其對羅丹明B的降解速率為0.00805~0.0653min-1。

10.權(quán)利要求1所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質(zhì)結(jié)光催化劑在光催化降解有機污染物方面的應(yīng)用。

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