[發明專利]一種鎢酸鉍/磷酸鉍異質結光催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710113898.7
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106881126B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 談國強;蘇宇寧;許馳;趙程程;夏傲
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B01J27/186
• 分類號: B01J27/186;C02F1/30;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 岳培華

1.一種鎢酸鉍/磷酸鉍異質結光催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：按摩爾比為1:2將Na₂WO₄和Bi(NO₃)₃溶于去離子水中，攪拌均勻，得到混合溶液A，混合溶液A依次經超聲分散和磁力攪拌后移至水熱反應釜中，進行微波水熱反應，在300W的微波功率下，在180～200℃下微波水熱反應0.5～1h，反應結束后將產物靜置分層，對下層的沉淀物進行洗滌、干燥，得到Bi₂WO₆粉體；

步驟2：按摩爾比為3:3:(4～5)將Na₃PO₄、Bi(NO₃)₃和硝酸溶于去離子水中，攪拌均勻，得到混合溶液B，混合溶液B依次經超聲分散和磁力攪拌后移至水熱反應釜中，進行微波水熱反應，在300W的微波功率下，在180～200℃下微波水熱反應0.5～1h，反應結束后將產物靜置分層，對下層的沉淀物進行洗滌、干燥，得到BiPO₄粉體；

步驟3：將步驟1制得的Bi₂WO₆粉體和步驟2制得的BiPO₄粉體按質量比為(9～1):(1～9)加入到無水甲醇中，超聲分散后形成前驅溶液，對前驅溶液進行磁力攪拌，得到懸濁液，將懸濁液靜置分層，對下層的沉淀物進行洗滌、干燥，得到鎢酸鉍/磷酸鉍異質結光催化劑。

2.根據權利要求1所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質結光催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1中混合溶液A中Bi元素的濃度為0.133～0.15mol/L；

所述步驟2中混合溶液B中Bi元素的濃度為0.067～0.084mol/L。

3.根據權利要求1所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質結光催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1和步驟2中超聲分散的時間為20～30min，超聲功率為400～500W；

所述步驟3中超聲分散的時間為2～3h，超聲功率為400～500W。

4.根據權利要求1所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質結光催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1和步驟2中磁力攪拌的時間為1～2h，攪拌速度為300～400rad/min；

所述步驟3中磁力攪拌的時間為20～24h，攪拌速度為300～400rad/min。

5.根據權利要求1所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質結光催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1、步驟2和步驟3中的洗滌、干燥是將沉淀物分別用無水乙醇和去離子水清洗去除雜質，然后在70～80℃下干燥15～20h。

6.根據權利要求1所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質結光催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟3中前驅溶液中Bi₂WO₆和BiPO₄的總濃度為0.1～0.15g/mL。

7.權利要求1-6中任意一項所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質結光催化劑的制備方法制得的鎢酸鉍/磷酸鉍異質結光催化劑，其特征在于，該異質結光催化劑中鎢酸鉍的物相為正交相Bi₂WO₆，空間群為Pca21(29)，磷酸鉍的物相為單斜相BiPO₄，空間群為P21/n(14)；在300W氙燈的模擬太陽光照射條件下，其光催化活性是BiPO₄粉體的7.3～59倍。

8.根據權利要求7所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質結光催化劑，其特征在于，在300W氙燈的模擬太陽光照射條件下，其對羅丹明B的降解速率為0.00805～0.0653min^-1。

9.權利要求1所述的鎢酸鉍/磷酸鉍異質結光催化劑在光催化降解有機污染物方面的應用。