[發明專利]一種可見光催化劑SnWO4的合成方法

無效

• 申請號: 200910035835.X
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN101690891A
• 公開（公告）日: 2010-04-07
• 發明（設計）人: 陳建林;安風霞;劉景亮;張麗;許岳泰;陳亞
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: B01J23/30;B01J37/08
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 黃嘉棟

技術領域

本發明涉及一種光催化劑的合成，尤其是可見光催化劑的合成，具體的說是一種新型可見光催化劑SnWO₄(鎢酸亞錫)的合成方法。

背景技術

光催化正式在環境保護與治理上的應用研究開始于20世紀70年代后期。Fank和Bard關于水中氰化物在TiO₂上的光分解研究以及Carey等關于多氯聯苯在TiO₂/紫外光下的降解研究，為光催化的迅速發展起到了極大的推動作用。光催化技術利用半導體材料在光照下表面能受激活化的特性，利用光能可有效地氧化分解有機物、還原重金屬離子、殺滅細菌和消除異味。由于光催化技術可利用太陽能在室溫下發生反應，比較經濟；目前關于光催化劑對各種有機物氧化降解的普適性已經成為共識，雖然不同的有機物由于結構、組成上的差異在降解活性上有一些差別，但總體上看光催化基本上是一個沒有選擇性的化學過程。所以未來光催化研究應該集中在機理的深刻認識、光響應范圍寬和量子效率高的催化劑的制備、光催化技術工程化和新型的光催化產品開發等四個方面。

為了更有效地利用太陽光，擴大光催化劑的光響應范圍，研究在可見光下具有高效光催化活性的催化材料非常有意義，尋求廉價、環境友好并具有高性能的可見光光催化材料將是光催化發展進一步走向實用化的必然趨勢。目前國內對于新型的可見光催化劑的研究較少，目前報道可見光催化劑的SnWO₄的合成方法只有固相合成法。

固相合成法(參見：In-Sun?Cho，Chae?Hyun?Kwak，Dong?Wook?Kim，Sangwook?Lee，and?Kug?Sun?Hong.Photophysical，Photoelectrochemical?and?Photocatalytic?Properties?ofNovel?SnWO₄?Oxide?Semiconductors?with?Narrow?Band?Gaps·J?Phys?Chem?C?2009(113)：10647～10653)，該法是以SnO和WO₃機械混合后直接在800℃高溫下燒結一定時間得到光催化劑SnWO₄(鎢酸亞錫)，該方法合成條件苛刻，反應溫度高，對設備要求高，能耗高，先驅材料的混合缺乏均勻性，合成催化劑產品顆粒粒徑較大，分布不均勻，比表面積較小，污染物在催化劑表面的吸附較小，從而可見光催化的活性不高。

綜上所述，現有的方法對設備要求高、能耗高，操作復雜，條件苛刻，故需要開發簡單低能耗的合成方法，能夠合成具有高活性的可見光催化劑SnWO₄(鎢酸亞錫)，能在可見光照射下分解降解有機物，長期發展具有較好的環境效益和經濟效益。

發明內容

本發明的目的是使用新的合成方法，合成具有高可見光催化活性的SnWO₄(鎢酸亞錫)，實現難降解有機物的可見光降解。

本發明目的可以通過以下技術方案達到：

一種可見光催化劑SnWO₄(鎢酸亞錫)的合成方法，其步驟如下：

(A)按物質的量的理論比例為1∶1，分別稱取SnCl₂·2H₂O和Na₂WO₄·2H₂O固體；

(B)將SnCl₂·2H₂O和Na₂WO₄·2H₂O分別加入到等量去離子水中溶解，溶解后將兩溶液混合，再加入10倍SnCl₂·2H₂O的物質的量的CH₃COONa和乙二醇，充分攪拌得到黃色乳狀沉淀；

(C)將黃色乳狀沉淀在密封狀態下140～220℃反應8h；

(D)將反應后得到的黃綠色的沉淀進行過濾收集、洗滌、烘干、碾磨，得到可見光催化劑SnWO₄。

上述的可見光催化劑SnWO₄的合成方法，其特征是：所述的步驟(B)中，去離子水的用量為3mmol的SnCl₂·2H₂O固體和3mmol的Na₂WO₄·2H₂O(3mmo1)固體各用去離子水7.5ml溶解，乙二醇的用量為135ml。