本發(fā)明涉及一種wo3光催化劑的制備技術(shù)。通過降解甲基橙,證明其有優(yōu)異的可見光光催化降解有機廢水的效果。
背景技術(shù):
近年來,隨著染料工業(yè)的飛速發(fā)展,染料廢水的排放也越來越多。這些染料廢水具有色度大、組成復雜、有機物含量高、環(huán)境污染大等特點,難以找到高效的處理方法。工業(yè)上常用的染料廢水處理方法有絮凝沉淀法、吸附法、生物法、光催化氧化降解法等。其中,應(yīng)用半導體催化劑光催化降解有機污染物具有低能耗、易操作、降解效率高、無二次污染等特點而受到關(guān)注,成為近年來環(huán)境污染治理技術(shù)研究的熱點。
半導體在光催化降解染料廢水中起著非常重要的作用:(1)半導體在光催化氧化技術(shù)領(lǐng)域具有操作簡單、反應(yīng)條件溫和、能耗低及二次污染少等優(yōu)點,因而在廢水處理領(lǐng)域備受關(guān)注;(2)wo3是一種禁帶寬度約2.5-2.8ev的n型半導體材料,主要吸收小于443nm波長的光,穩(wěn)定性好;(3)wo3能高效降解廢水等有機污染物,對環(huán)境污染小、價格便宜。而且就環(huán)境凈化而言,對于沒有紫外光的室內(nèi)也有很大的應(yīng)用價值。
太陽光中主要成分是可見光,紫外光成分只占5%左右。因此,在可見光下下降解染料廢水以改善環(huán)境質(zhì)量和人類的健康具有顯著的實際意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的之一是提供一種wo3可見光光催化劑。
本發(fā)明的目的之二是提供上述的一種wo3可見光光催化劑的制備方法,該方法節(jié)能且簡單易行,不需要復雜昂貴的設(shè)備。
本發(fā)明的技術(shù)方案
一種wo3可見光光催化劑,由(20-200ml)六次甲基四胺溶液和(2-20g)h2wo4浸泡而成,最優(yōu)浸泡比為10:1。
上述的一種wo3可見光光催化劑的制備方法,具體步驟為:
(1)配制的六次甲基四胺溶液,即稱取一定量的c6h12n4,加入適量的去離子水,然后攪拌邊30min,隨后轉(zhuǎn)移至100ml的容量瓶中。
(2)用步驟(1)所得六次甲基四胺溶液預處理h2wo4,即按一定比例取上述六次甲基四胺溶液和h2wo4于燒杯中,浸泡20-28h,用無水乙醇和去離子水洗滌、自然風干,然后在300-700℃煅燒和未煅燒下均可制得wo3。
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明的一種wo3可見光光催化劑,由于wo3的帶隙能較小,為2.5-2.8ev,在可見光下能高效降解有機污染物,對環(huán)境污染小、價格便宜。對于沒有紫外光的室內(nèi)也有很大的應(yīng)用價值。
發(fā)現(xiàn)在未煅燒條件下制備的wo3可見光光催化劑,具有較高的光催化活性。在8w日光燈的照射下,8h后,甲基橙的降解率約達67%。這種催化劑的制備方法具有節(jié)能的效果。
進一步,本發(fā)明的一種wo3可見光光催化劑的制備方法節(jié)能且簡單易行,不需要復雜昂貴的設(shè)備,便于規(guī)?;a(chǎn)。
附圖說明
圖1.wo3的xrd圖;
圖2.可見光下wo3對甲基橙溶液的降解效果圖。
具體實施方式
下面將通過具體的實施例對發(fā)明做進一步闡述。
實施例1
配制的六次甲基四胺溶液,即稱取一定量的c6h12n4,加入適量的去離子水,然后攪拌30min,隨后轉(zhuǎn)移至100ml的容量瓶中,得六次甲基四胺溶液濃度為40g/ml。取50ml六次甲基四胺溶液和5gh2wo4于燒杯中,浸泡24h,用無水乙醇和去離子水分別洗滌、自然風干干燥,即得wo3。
從圖1的xrd中可以看出預處理后未經(jīng)煅燒所得wo3。
取初始濃度為20mg/l的甲基橙溶液50ml于100ml燒杯中,分別加入預處理后在未煅燒光催化劑0.1g和0.5ml30%的雙氧水,用玻璃棒攪拌使其混合均勻,然后放入超聲波清洗器超聲5min,攪拌30min,用8w的日光燈照射并不斷攪拌,每隔2h取上清液少許,用分光光度計測量甲基橙溶液吸光度。最后計算其8h對甲基橙的降解率。
實施例2
配制的六次甲基四胺溶液,即稱取一定量的c6h12n4,加入適量的去離子水,然后攪拌30min,隨后轉(zhuǎn)移至100ml的容量瓶中,得六次甲基四胺溶液濃度為20g/ml。取50ml六次甲基四胺溶液和5gh2wo4于燒杯中,浸泡24h,用無水乙醇和去離子水分別洗滌、自然風干干燥,即得wo3。
在8w的可見光照8h后,六次甲基四胺溶液浸泡h2wo4后在未煅燒條件下制得wo3對甲基橙的降解率約達50%。
實施例3
配制的六次甲基四胺溶液,即稱取一定量的c6h12n4,加入適量的去離子水,然后攪拌30min,隨后轉(zhuǎn)移至100ml的容量瓶中,得六次甲基四胺溶液濃度為40g/ml。取50ml六次甲基四胺溶液和10gh2wo4于燒杯中,浸泡24h,用無水乙醇和去離子水分別洗滌、自然風干干燥,即得wo3。
在8w的可見光照8h后,六次甲基四胺溶液浸泡h2wo4后在未煅燒條件下制得wo3對甲基橙的降解率約達48%。
實施例4
配制的六次甲基四胺溶液,即稱取一定量的c6h12n4,加入適量的去離子水,然后攪拌30min,隨后轉(zhuǎn)移至100ml的容量瓶中,得六次甲基四胺溶液濃度為40g/ml。取50ml六次甲基四胺溶液和5gh2wo4于燒杯中,浸泡20h,用無水乙醇和去離子水分別洗滌、自然風干干燥,即得wo3。
在8w的可見光照8h后,六次甲基四胺溶液浸泡h2wo4后在未煅燒條件下制得wo3對甲基橙的降解率約達53%。
實施例5
配制的六次甲基四胺溶液,即稱取一定量的c6h12n4,加入適量的去離子水,然后攪拌30min,隨后轉(zhuǎn)移至100ml的容量瓶中,得六次甲基四胺溶液濃度為40g/ml。取50ml六次甲基四胺溶液和5gh2wo4于燒杯中,浸泡24h,用無水乙醇和去離子水分別洗滌、自然風干干燥,即得wo3。
在8w的可見光照8h后,六次甲基四胺溶液浸泡h2wo4后在未煅燒條件下制得wo3對甲基橙的降解率約達67%。
從圖2可以看出可見光下wo3對甲基橙的降解效果圖。
從圖2中可以發(fā)現(xiàn),六次甲基四胺溶液濃度為40g/ml,六次甲基四胺溶液浸泡h2wo4時間為24h,六次甲基四胺溶液與h2wo4浸泡比為10ml:1g,自然干燥制得的wo3對甲基橙的降解率最高,在8w的可見光照8h后,約達67%。
實施例6
配制的六次甲基四胺溶液,即稱取一定量的c6h12n4,加入適量的去離子水,然后攪拌30min,隨后轉(zhuǎn)移至100ml的容量瓶中,得六次甲基四胺溶液濃度為40g/ml。取50ml六次甲基四胺溶液和5gh2wo4于燒杯中,浸泡24h,用無水乙醇和去離子水分別洗滌、自然風干干燥,干燥后在300-700℃煅燒即得wo3。
從圖1的xrd中可以看出預處理后經(jīng)煅燒所得wo3。
從圖2可以看出可見光下wo3對甲基橙的降解效果圖。
從圖2中可以發(fā)現(xiàn),在8w的可見光照8h后,隨著煅燒溫度的升高其對甲基橙的降解率逐漸降低。
實施例7
同實施例6,與實施例6不同之處在于,干燥后在50-250℃煅燒即得wo3。其對甲基橙的降解率與未煅燒時基本保持一致。
在六次甲基四胺溶液濃度為40g/ml,六次甲基四胺溶液浸泡h2wo4時間為24h,六次甲基四胺溶液與h2wo4浸泡比為10ml:1g,說明六次甲基四胺溶液浸泡h2wo4后在未煅燒條件下制得wo3對甲基橙的降解率最高,約達67%,說明未煅燒條件下制備的wo3的光催化活性最高,這一研究成果具有節(jié)能的效果。