[發明專利]一種中空罐狀多級結構含鉍氧酸鹽Bi2WO6及其制備方法

有效

• 申請號: 201410258975.4
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104001499A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 陳剛;李春梅;孫凈雪;董紅軍;胡宜棟
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B01J23/31
• 分類號: B01J23/31;B01J35/02;C01G41/00
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙) 23210
• 代理人: 王艷萍

技術領域

本發明涉及含鉍氧酸鹽Bi₂WO₆及其制備方法。

背景技術

在21世紀的今天,我們在大力發展社會生產力，提高生活水平的同時，對環境也造成了嚴重的破壞，甚至威脅到了人類的生存。現如今，水和空氣作為人類最寶貴的資源已日益受到重視。特別是隨著工業進程的加快，水和空氣中被排放了大量的廢水、廢氣，其中含有大量的有毒有機化合物會在人體內富集，給人類的健康帶來巨大的威脅。同時在我們的日常生活中，有大量的揮發性有機化合物(volatile?organic?compound，VOC)被排放到環境當中，這不僅對環境造成了嚴重的破壞，還會使人類自己的健康乃至生命受到嚴重的威脅。因此，開發一種簡便有效的方法來治理水體污染和大氣污染是人類社會一個急需解決的問題。目前，科學研究者們已經進行了大量的工作治理環境污染。在這些研究工作中，太陽能光催化技術脫穎而出。光催化處理有機污染物的技術由于其高效，價廉，無毒，節能的優勢逐漸成為研究的重點。在當今環境污染問題日益嚴重的情況下，開發能夠循環使用的清潔可再生能源治理環境問題對于發展國民經濟、實現可持續發展戰略具有重大的意義。

光降解有機污染物的核心是光催化材料。近幾年，一種新型的具有可見光響應且可見光催化活性較好的窄帶隙光催化材料Bi₂WO₆(禁帶寬度僅為2.8eV左右)，引起了研究者們廣泛的關注，研究發現Bi₂WO₆具有可見光響應光催化活性并且在可見光下可以使氯仿和乙醛等有害物質礦化，將其降解為CO₂。因此，隨著Bi₂WO₆光催化劑研究的不斷深入，一條利用光催化氧化分解有機污染物和光解水制氫的新途徑將被逐步開辟出來，這在治理環境問題和解決能源短缺方面具有較大的經濟效益和重要的實用價值。

鎢酸鉍Bi₂WO₆是最簡單的鉍層狀結構氧化物之一，具有WO₆和Bi₂O₂組成的類鈣鈦礦片層結構，主要具有以下幾個特點：良好的紫外和可見光響應；熱穩定；成本相對較低；光催化穩定；環境友好。因此，研究開發Bi₂WO₆光催化材料，將會增加太陽能的利用率，在環境污染問題的治理和新能源的開發應用方面有著重大的意義。

利用水熱合成的方法制備的鎢酸鉍Bi₂WO₆，由于水熱條件不同，得到的鎢酸鉍Bi₂WO₆的形貌也有很大的區別，例如，申請號為201210149427.9的中國專利公開了一種片狀卡片結構鎢酸鉍微晶的制備方法，該方法中，將Bi(NO₃)₃.5H₂O和Na₂WO₄.2H₂O的溶液調節至pH值為3.8～5.2，然后120～200℃的條件下進行水熱合成即得。申請號為201210497031.3的中國專利公開了一種制備花狀Bi₂WO₆微球的方法，采用Bi過量的Bi(NO₃)₃.5H₂O和Na₂WO₄.2H₂O的混合溶液，在160～180℃的條件下進行水熱合成即得。形貌不同，材料的表面狀態不同，其性能也不相同。中空罐狀多級結構含鉍氧酸鹽Bi₂WO₆未見報道。

發明內容

本發明是要提供一種中空罐狀多級結構含鉍氧酸鹽Bi₂WO₆及其制備方法。

本發明的一種中空罐狀多級結構含鉍氧酸鹽Bi₂WO₆，是由10～15nm厚的片層疊加而成的開口罐狀材料，罐身的外徑為6～8μm，罐口的內徑為1.5～3μm。

上述的中空罐狀多級結構含鉍氧酸鹽Bi₂WO₆的制備方法，按以下步驟進行：