[發(fā)明專利]用于四環(huán)素廢水處理的鎢酸鉍納米片可見光催化劑的制備及產(chǎn)品和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811223832.4
• 申請(qǐng)日: 2018-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN109225204A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何丹農(nóng);林琳;徐少洪;鄔淑紅;王敬鋒;金彩虹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海納米技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程研究中心有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/31
• 分類號(hào): B01J23/31;B01J37/10;C02F1/30;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 上海東亞專利商標(biāo)代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

本發(fā)明涉及一種用于四環(huán)素廢水處理的鎢酸鉍納米片可見光催化劑的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用，將可溶性的鉍鹽加入去離子水中，滴加濃硝酸至百色沉淀溶解，pH值為1；按照鎢元素與鉍元素的質(zhì)量比為1:(1~1.5)將鎢酸鹽溶于去離子水中，在去離子水中依次加入檸檬酸、尿素，攪拌溶解；將上述鉍酸鹽水溶液逐滴加入到鎢酸鹽溶液中，40℃劇烈攪拌2h后形成均勻的懸浮液，通過(guò)一步水熱處理得到鎢酸鉍納米片超結(jié)構(gòu)。本發(fā)明制備出的鎢酸鉍納米片可見光催化劑具有良好的透光性和可見光活性，可見光條件下，2h對(duì)實(shí)際四環(huán)素廢水的降解率可達(dá)85.1%。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于四環(huán)素廢水處理的可見光催化劑的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用，特別是一種同向堆疊的鎢酸鉍納米片圓柱體超結(jié)構(gòu)，屬于無(wú)機(jī)納米材料及合成技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

四環(huán)素生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的反應(yīng)母液是高濃度廢水，成分復(fù)雜，有機(jī)物、懸浮顆粒物含量較高，含有難降解物質(zhì)和抑菌作用的四環(huán)素類抗生素及其中間代謝產(chǎn)物，呈深褐色，有強(qiáng)烈刺激氣味，可生化性較差，具有一定的生物毒性。目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的處理技術(shù)不夠成熟，四環(huán)素廢水實(shí)際處理率很低。

光催化處理技術(shù)具有在常溫常壓下進(jìn)行，能徹底破壞有機(jī)物，分解速度快，沒有二次污染。光催化技術(shù)中的選擇的光催化劑是技術(shù)關(guān)鍵。二氧化鈦?zhàn)鳛橐环N寬禁帶半導(dǎo)體，由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、高效的光催化活性，是光催化技術(shù)常用的催化劑。但二氧化鈦（銳鈦礦型）的禁帶寬度為3.2eV，吸收波長(zhǎng)小于388nm，吸收波段為紫外光區(qū)，嚴(yán)重制約其在光催化等方面的實(shí)際應(yīng)用。

近年來(lái)，更多的研究工作者將研究的重點(diǎn)放在了尋找具有不同晶體形貌的雙相金屬氧化物上，通過(guò)拓展光吸收范圍至可見光區(qū)，以開發(fā)新型光催化劑。最近的許多研究發(fā)現(xiàn)，鎢酸鉍(Bi₂WO₆)為層狀結(jié)構(gòu)，含有鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)片層，具有介電、發(fā)光、離了導(dǎo)體、催化等特性，廣泛應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域（Ju Wu, Fang Duan, et al, J. Phys. Chem. C 2007, 111,12866-12871）。并且，最為關(guān)鍵的是，鎢酸鉍具有可見光光催化性能，可用于在可見光下光解水和降解有機(jī)污染物。（Dekun Ma, Shaoming Huang, et al, J. Phys. Chem. C 2009,113, 4369–4374）

李貴生等合成了由鎢酸鉍納米片沿任意方向堆疊而成的微球（Guisheng Li, DieqingZhang, et al, Environ. Sci. Technol. 2010, 44, 4276–4281），但是，組成該微球的納米片完全生長(zhǎng)在一起，無(wú)法分離開來(lái)，并且球心處為實(shí)體結(jié)構(gòu)。然而，沿同一特定方向堆疊的鎢酸鉍納米片未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鎢酸鉍納米片可見光催化劑的制備方法。

本發(fā)明的再一目的在于：提供一種上述方法制備的鎢酸鉍納米片可見光催化劑產(chǎn)品。

本發(fā)明的又一目的在于：提供一種上述產(chǎn)品在四環(huán)素廢水處理中的應(yīng)用。

本發(fā)明目的通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)：一種鎢酸鉍納米片可見光催化劑的制備方法，包括如下步驟：

（1）將可溶性的鉍鹽加入去離子水中，滴加濃硝酸至百色沉淀溶解，溶液的pH值為1；另外，按照鎢元素與鉍元素的質(zhì)量比為1:(1~1.5)將鎢酸鹽溶于去離子水中在鎢酸鹽去離子水中依次加入檸檬酸、尿素，攪拌溶解；將上述鉍酸鹽水溶液逐滴加入到鎢酸鹽溶液中，邊滴加邊攪拌，形成均勻的懸浮液；

（2）將懸浮液在高壓反應(yīng)釜中150-200℃的溫度下，通過(guò)一步水熱處理得到沉淀物經(jīng)洗滌、干燥后得鎢酸鉍納米片可見光催化劑的。

所述的鎢酸鹽為鎢酸鈉、鎢酸鉀，鉍酸鹽水溶液逐滴加入到鎢酸鹽溶液中采用40℃劇烈攪拌2h后形成均勻的懸浮液，通過(guò)一步水熱處理得到鎢酸鉍納米片超結(jié)構(gòu)。