[發明專利]一種釩酸鉍溶液的制備方法

在審

• 申請號: 201510727345.1
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN105233817A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 洪杰;方江海
• 申請（專利權）人: 三棵樹涂料股份有限公司
• 主分類號: B01J23/22
• 分類號: B01J23/22;B01D53/86
• 代理公司: 福州市眾韜專利代理事務所(普通合伙) 35220
• 代理人: 陳智雄;黃秀婷

技術領域

本發明涉及一種釩酸鉍溶液的制備方法，應用在涂料領域里。

背景技術

光催化氧化技術相對于傳統方法能有效去除空氣中的有機污染物，且操作簡便、適應范圍廣、反應速率快。在光催化降解中，半導體光催化劑Ti02被普遍認為是一種最有效的光催化劑，但其禁帶較寬為3.2eV，只能在387.5nm以下的紫外光區被激發。而紫外光僅占自然界中最普遍且能量最強的太陽光的5％左右，對太陽光的利用效率很低，從而限制了Ti02光催化劑的工業化應用發展。因此，開發出高效且能夠被可見光誘導的半導體納米光催化劑具有深遠的意義。

BiV04具有鐵彈性、離子導電性、氣敏性、著色等特性。此外，它也被認為是一種在可見光區內能夠響應的光催化性能較好的光催化劑。這使得BiV04在離子導電陶瓷、顏料、光催化劑等領域都具有比較好的應用前景。其禁帶寬度為2.5-2.9eV，不僅在紫外區有相應，而且在可見光也有很明顯的吸收帶。

然而目前生產釩酸鉍溶液直接來用于工業化的尚少見，大多是制備成為粉末用于固體光催化劑，如201510176118.4。因此提供一種能直接應用于介質或外墻罩面的釩酸鉍溶液的制備方法己成為當務之亟。

發明內容

本發明提供一種釩酸鉍溶液的制備方法，其克服了現有工藝制備多為固態釩酸鉍催化劑，其無法直接應用于介質或外墻罩面的缺點，具有能夠適用于并能直接用于介質或外墻罩面進行施工的優點。

本發明的技術方案如下：

一種釩酸鉍溶液的制備方法，其包括以下步驟：以下均為重量份，

(1)將5-7份偏釩酸化合物和1-3份氫氧化鈉緩慢加入90-94份水中，并分散均勻，制成偏釩酸化合物溶液待用；

(2)在反應器中依次加入76-88份的水、2.3-2.7份鉍源和2.7-3.3份穩定劑，以400-500rpm的轉速以磁力攪拌28-32min后，加入6-19份的步驟1)制備的偏釩酸化合物溶液，以700-800rpm的轉速以磁力攪拌28-32min，恒溫恒濕靜置陳化10-14h，制得反應液；

(3)用氫氧化鈉溶液將步驟2)中制備好的反應液的pH值調節至7-8，調節其溫度至60-80℃，于150-350rpm的轉速下攪拌并反應6-10h，冷卻至室溫，即得釩酸鉍溶液；

所述鉍源為硝酸鉍；偏釩酸化合物為偏釩酸鈉或偏釩酸銨，穩定劑為乙二胺四乙酸。

將可見光催化劑作為罩面涂層涂覆在建筑物或道路表面形成光催化涂層，可以將擴散在空氣中的氣態污染物吸附在多孔的光催化涂層表面，然后在可見光照射下，光催化劑被激發產生的光生電子和空穴產生的HO·、HO2·和O2·氧化碳氫化合物、氮氧化物和硫氧化物，使其最終生成無害的二氧化碳、水、無機鹽和相應的礦物。光能自潔涂料表面超親水，以納米二氧化鈦為例，在紫外光照下，二氧化鈦膜表面形成電子和空穴，空穴進一步形成氧空穴，氧空穴吸附空氣中的水蒸氣，形成化學吸附水，即表面帶羥基，從而致其表面超親水。水易潤濕光能自潔涂料表面，使其表面與有機污染氣體反應后產生的無機鹽和相應礦物被雨水沖刷掉，從而達到凈化空氣的目的。本申請的制備方法能夠制備出釩酸鉍溶液，而非現有工藝制備的固態釩酸鉍催化劑，該釩酸鉍溶液能被直接用于介質或外墻罩面進行施工，具有使用方便、快捷的優點。

所述釩酸鉍溶液的制備方法，其包括以下步驟：以下均為重量份，

(1)將6份偏釩酸化合物和2份氫氧化鈉緩慢加入92份水中，并分散均勻，制成偏釩酸化合物溶液待用；

(2)在反應器中依次加入76份的水、2.3份鉍源和2.7份穩定劑，以450rpm的轉速以磁力攪拌30min后，加入19份的步驟1)制備的偏釩酸化合物溶液，以750rpm的轉速以磁力攪拌30min，恒溫恒濕靜置陳化12h，制得反應液；

(3)用氫氧化鈉溶液將步驟2)中制備好的反應液的pH值調節至7-8，調節其溫度至80℃，于150-350rpm的轉速下攪拌并反應10h，冷卻至室溫，即得釩酸鉍溶液。

該優選的釩酸鉍溶液的制備方法中，偏釩酸化合物、鉍源、各種溶劑的優選配比以及制備工藝中的優選參數，使得其制備出的釩酸鉍溶液對有機污染氣體的降解的效率更高。所述步驟3)中氫氧化鈉溶液的質量濃度為2.5％。

與現有技術相比，本發明申請具有以下優點：

1)制備出釩酸鉍溶液替代了傳統工藝只能制備出固態釩酸鉍催化劑，能夠用于有機污染氣體的降解，且降解效率高；

2)終產物為溶液，可以直接涂抹于漆面作為罩面涂層，使用方便快捷；