[發明專利]一種氧化鐵/鎢酸鉍復合光催化劑及其制備方法與應用

無效

• 申請號: 201210334682.0
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN102824917A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 張國英;馮妍;吳青松;許艷艷
• 申請（專利權）人: 天津師范大學
• 主分類號: B01J23/888
• 分類號: B01J23/888;B01J35/02;C02F1/30;C10G29/16;A61L2/23;C02F101/38;A61L101/28
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 朱紅星

本申請得到天津市高等學校科技發展基金（20090503）的資助。?

技術領域

本發明屬于環境保護技術領域，涉及Fe₂O₃對Bi₂WO₆的表面修飾，拓寬Bi₂WO₆的可見光吸收范圍，更具體的說一種Fe₂O₃/Bi₂WO₆復合光催化劑及其制備方法與應用。?

背景技術

環境污染的治理是當今人類所面臨和亟待解決的重大問題之一。光催化氧化法對環境污染的凈化因具有能耗低、凈化條件溫和、無二次污染、深度氧化等優點而備受重視。其中光催化劑的研制處于該技術的核心地位，是光催化氧化效率的關鍵。傳統光催化劑TiO₂作為寬帶隙半導體（Eg＝3.0~3.2?eV)，只能響應太陽光中約占3％的紫外光，對太陽能的利用率很低。因此，出于對能源與環境問題的高度關注，研發可見光（約占太陽光45％）響應型窄帶隙半導體光催化劑的工作逐年盛行起來。?

羅丹明B（RhB）又稱玫瑰紅B，是一種具有鮮桃紅色的人工合成染料。分子式C₂₈H₃₁ClN₂O₃，分子量479.0175，?RhB是印染、紡織工業水體污染的重要成分之一，不但對水體的透明度和水生物造成極大影響，還可能致癌、致突變、通過水產品或直接危害人類健康。因此，開發能有效降解該染料分子的可見光催化劑，從能源與環保的角度都是非常必要的。另外，因其易溶于水并呈現醒目的藍紅色，因此在光催化領域中常被選作評價光催化劑活性的代表性污染物。分子結構式如下：?

Bi₂WO₆是近年來發現的一種可見光響應型光催化劑。該半導體具有層狀結構，帶隙能約2.69?eV，能夠響應420-460?nm的可見光，是一種具有潛在應用價值的光催化劑。Bi₂WO₆用于光催化降解污染物的研究始于2004年，但由于采用高溫固相法所制備Bi₂WO₆的顆粒較大，比表面積只有0.64?m²/g，因此雖然對氯仿和甲醛具有一定的可見光催化分解活性，但催化效率還相對較低。

雖然納米光催化劑因比表面較高而表現出較好的催化活性，但納米結構光催化劑的粒徑過小，不利于其與降解液有效分離，容易對環境造成二次污染。因此，從實用角度出發，研究兼具宏觀微米尺寸與微觀納米構筑單元Bi₂WO₆超結構的工作逐漸豐富起來。具有層狀結構的Bi₂WO₆容易二維取向生長為納米片，在過去幾年中，圍繞如何實現Bi₂WO₆片層結構的自組裝，科技工作者采用化學溶液法，分別通過介質酸度調控、有機添加劑輔助、模板導向以及無機鹽添加劑等手段制備了多種超結構Bi₂WO₆，如球狀、花狀、籠狀、臍狀、螺旋狀、多孔膜狀等，光催化活性均得到了不同程度的提高。?