[發(fā)明專利]一種通過鉍源過量提高鎢酸鉍光催化活性的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210497031.3
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN102989445A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張國英;馮妍;吳青松;高東昭
• 申請（專利權(quán)）人: 天津師范大學(xué)
• 主分類號: B01J23/31
• 分類號: B01J23/31;B01J35/08;B01J37/10;C02F1/30;C02F103/28;C02F103/30
• 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(xué)校科技發(fā)展基金（20090503）的資助。?

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種通過鉍源過量提高鎢酸鉍光催化活性的方法。?

背景技術(shù)

造紙、印染等工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水對人類的生存環(huán)境造成了嚴重的威脅。而目前常用的工業(yè)水處理技術(shù)，如生化法、沉淀法等都難以徹底的降解工業(yè)廢水。因此，如何有效治理工業(yè)廢水成為人類所面臨和亟待解決的難題之一。光催化氧化技術(shù)因具有能耗低、凈化條件溫和、無二次污染、深度氧化等優(yōu)點而成為解決環(huán)境水污染問題的關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)光催化劑TiO₂雖然具有價廉、無毒、性能高等優(yōu)勢，但由于其作為寬帶隙半導(dǎo)體，只能利用太陽光中約占3％的紫外光，對太陽能的利用率太低。因此研發(fā)可見光響應(yīng)型半導(dǎo)體光催化劑備受重視。?

具有層狀結(jié)構(gòu)的Aurivillius型氧化物半導(dǎo)體Bi₂WO₆是近年來發(fā)現(xiàn)的一種可見光響應(yīng)型光催化劑，其帶隙能約2.69?eV，能夠響應(yīng)400-460?nm的可見光，是一種具有潛在應(yīng)用價值的光催化劑。2004年，鄒志剛等率先開展了其用于光催化降解污染物的研究，發(fā)現(xiàn)由高溫固相法所制備的Bi₂WO₆顆粒對氯仿和甲醛均具有一定的可見光催化分解活性。但由于該法所制備樣品的顆粒較大，比表面積只有0.64?m²/g，因此催化效率相對較低。過去幾年中從實用角度出發(fā)，制備既具較高光催化活性，又具有易沉降回收性的Bi₂WO₆光催化劑成為該領(lǐng)域的研究熱點之一。?

其中制備兼具宏觀微米尺寸與微觀納米構(gòu)筑單元的分級超結(jié)構(gòu)成為科技工作者的努力目標，由于具有層狀結(jié)構(gòu)的Bi₂WO₆容易二維取向生長為納米片，因此通過控制合適的制備條件，應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)Bi₂WO₆片層結(jié)構(gòu)的自組裝。研究表明水熱反應(yīng)是實現(xiàn)高晶化度Bi₂WO₆超結(jié)構(gòu)的有效手段，通過調(diào)控前驅(qū)液介質(zhì)強酸性，添加有機輔助劑PVP、P123、檸檬酸、六亞甲基四胺，以及無機鹽NO₃^-等作為模板導(dǎo)向劑，可制得多種超結(jié)構(gòu)的Bi₂WO₆，如球狀、花狀、臍狀、螺旋狀，光催化活性均得到了不同程度的提高。本課題組曾在Bi³⁺水解所產(chǎn)生的自生介質(zhì)酸度下，不采用任何無機或有機添加劑，水熱制備了疏松多孔的花狀Bi₂WO₆微球，相比于非組裝小片及片層組裝圓盤，其具有較高的可見光催化活性，且經(jīng)5個循環(huán)周期后的光催化性能仍然穩(wěn)定，該工作已發(fā)表，G.?Y.?Zhang,?et.?al?Mater.?Res.?Bull.2012,?47:1919.?是本發(fā)明申請的基礎(chǔ)。本發(fā)明是在該工作基礎(chǔ)上，通過進一步提高Bi源用量，發(fā)現(xiàn)光催化活性可有效提高。?