[發明專利]一種稀土元素Nd摻雜Bi2WO6復合光催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310415216.X
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103638923A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 談國強;黃靖
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B01J23/31
• 分類號: B01J23/31;B01J35/02;C02F1/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種稀土元素Nd摻雜Bi₂WO₆復合光催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將Bi(NO₃)₃·5H₂O和Na₂WO₄·2H₂O按照Bi:W=2:1的摩爾比放入容器中，再向容器中加入水配制成混合溶液，并將混合溶液攪拌均勻;

步驟2：將Nd(NO₃)₃·6H₂O加入到混合溶液中，得反應液，其中Nd的加入量R_Nd=2%-20%，R_Nd=n_Nd/(n_Bi+n_Nd)×100%，n_Bi和n_Nd分別為Bi和Nd的摩爾量，將反應液在室溫下攪拌均勻，得前驅液;

步驟3：將前驅液移入微波水熱反應釜中，再將微波水熱反應釜放入微波水熱反應儀中，設定功率為300W，在160℃-220℃下保溫30min-120min后停止反應；

步驟4：待反應溫度降至室溫后，取出微波水熱反應釜，分離出其中的沉淀物，再將沉淀物洗滌、超聲分散、恒溫干燥，得到稀土元素Nd摻雜Bi₂WO₆復合光催化劑。

2.根據權利要求1所述的稀土元素Nd摻雜Bi₂WO₆復合光催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟1的混合溶液中Bi(NO₃)₃·5H₂O的濃度為0.1mol/L-0.6mol/L，Na₂WO₄·2H₂O的濃度為0.05mol/L-0.3mol/L。

3.根據權利要求1或2所述的稀土元素Nd摻雜Bi₂WO₆復合光催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟2中的攪拌均勻所需的時間為20-40min。

4.根據權利要求1或2所述的稀土元素Nd摻雜Bi₂WO₆復合光催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟3中設定微波反應儀從室溫升溫至100℃，從100℃起每升溫50℃保溫8min，直至溫度升到160℃-220℃。

5.根據權利要求1或2所述的稀土元素Nd摻雜Bi₂WO₆復合光催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟3中微波水熱反應釜的填充比為40%-70%，微波水熱反應釜的內襯為聚四氟乙烯材質。

6.根據權利要求1或2所述的稀土元素Nd摻雜Bi₂WO₆復合光催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟4中的洗滌為用去離子水和無水乙醇分別將沉淀物洗滌多次至沉淀物呈中性，且每次洗滌后經過一天的自然沉淀再進行下次洗滌。

7.根據權利要求1或2所述的稀土元素Nd摻雜Bi₂WO₆復合光催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟4中的超聲分散的時間為30-60min。

8.根據權利要求1或2所述的稀土元素Nd摻雜Bi₂WO₆復合光催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟4中的恒溫干燥的干燥溫度為75-85℃，干燥時間為12-24小時。

9.根據權利要求1-8中任意一項所述的稀土元素Nd摻雜Bi₂WO₆復合光催化劑的制備方法制得的稀土元素Nd摻雜Bi₂WO₆復合光催化劑，其特征在于：其主要成分為正交相的Bi₂WO₆，且Bi₂WO₆中含有Nd³⁺，其中Nd的含量為R_Nd=2%-20%，且其形貌為由納米片自組裝成花型結構。

10.根據權利要求1-8中任意一項所述的稀土元素Nd摻雜Bi₂WO₆復合光催化劑的制備方法制得的稀土元素Nd摻雜Bi₂WO₆復合光催化劑在降解有機物方面的應用。