[發(fā)明專利]一種高濃度鉬摻雜三氧化鎢光催化納米材料及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011528488.7 | 申請日： | 2020-12-22 |
| 公開（公告）號： | CN112642420A | 公開（公告）日： | 2021-04-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 趙田;董茗;鄒敏敏;湯松凡;宋麗娟 | 申請（專利權(quán)）人： | 湖南工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | B01J23/28 | 分類號： | B01J23/28;B01J23/30;B82Y30/00;B82Y40/00;C02F1/30;C02F101/30 |
| 代理公司： | 重慶市信立達專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50230 | 代理人： | 陳炳萍 |
| 地址： | 412000 湖*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 濃度 摻雜 氧化鎢 光催化 納米 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種高濃度鉬摻雜三氧化鎢光催化納米材料及其制備方法，所述高濃度鉬摻雜三氧化鎢光催化納米材料按照質(zhì)量份數(shù)計，由三氧化鎢8～12份、鉬酸鈉6～7份、石墨2～4份、去離子水23～30份、鹽酸8～11份、硝酸4～5份、乙二醇5～8份組成。本發(fā)明制備的高濃度鉬摻雜三氧化鎢為光催化納米材料，可降低原三氧化鎢材料中的電子空穴復(fù)合率，能增強其在光催化反應(yīng)中對太陽光譜的吸收寬度，提高光催化反應(yīng)對太陽光的利用率，并提高光催化降解有機物的效率。同時，本發(fā)明通過改變催化劑的結(jié)構(gòu)提高其光催化性能，鉬負載中孔三氧化鎢能夠用有效的利用可見光，拓展了三氧化鎢的光響應(yīng)范圍。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高濃度鉬摻雜三氧化鎢光催化納米材料及其制備方法。
背景技術(shù)
目前，光催化作為一種新型的廢水處理技術(shù)在有機廢水的深度處理方面已顯示出廣闊的應(yīng)用前景，它以徹底礦化有機污染物為顯著優(yōu)點而受到國內(nèi)外研究者的普遍關(guān)注。光催化過程具有對有機物的降解幾乎無選擇性，能徹底礦化有機污染物，無二次污染，設(shè)備簡單，投資少，效果好等獨特的優(yōu)點。光催化氧化技術(shù)是半導(dǎo)體催化劑通過太陽光或紫外光作用產(chǎn)生氧化能力很強的·OH自由基將有機污染物降解為H2O、CO2。該技術(shù)具有對有機物的降解選擇性低、價廉易得、可回收重復(fù)利用、運行費用低等特點。傳統(tǒng)的光催化氧化技術(shù)采用TiO2為催化劑，具有價廉、無毒、催化活性高、氧化能力強、穩(wěn)定性好、易于回收的特點。
研究發(fā)現(xiàn)，鎢系催化劑具有良好的催化性能，其中WO3由于其廉價及易得的優(yōu)點受到青睞，WO3的能帶帶隙較窄(2.4eV～2.8eV)，能夠充分利用可見光，但其氧化還原能力較弱，通過改變WO3結(jié)構(gòu)和負載其他金屬可進一步提高光響應(yīng)范圍及光催化性能。但是目前的三氧化鎢光催化劑進行光響應(yīng)范圍及光催化性能提高的效果較差。因此，亟需一種新的高濃度鉬摻雜三氧化鎢光催化納米材料及其制備方法。
通過上述分析，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及缺陷為：目前的三氧化鎢光催化劑進行光響應(yīng)范圍及光催化性能提高的效果較差。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種高濃度鉬摻雜三氧化鎢光催化納米材料及其制備方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種高濃度鉬摻雜三氧化鎢光催化納米材料的制備方法，所述高濃度鉬摻雜三氧化鎢光催化納米材料的制備方法包括以下步驟：
步驟一，進行鎢礦石的選擇，將鎢礦石置于粉碎機中粉碎得到鎢礦石顆粒；將鎢礦石顆粒進行過篩，對粒徑＞5mm的顆粒進行再次粉碎過篩；將過篩后的鎢礦石顆粒置于球磨機中進行球磨，對球磨后的物質(zhì)進行攪拌，置于溫度為40～80℃的環(huán)境下晾干，得到粒徑＜1mm的鎢礦石粉末；
步驟二，使用鎢礦石粉末進行三氧化鎢的制備：將鎢礦石粉末與氫氧化鉀溶液進行混合，攪拌4～5min并進行靜置，去除底部沉淀得到上清液；向上清液中滴加硫酸調(diào)節(jié)上清液的pH值為3～3.2；將調(diào)節(jié)pH后的溶液進行加熱，加熱中進行攪拌，加熱時間為8～20min；對加熱后溶液進行過濾，得到鎢水解產(chǎn)物；使用鎢水解產(chǎn)物進行三氧化鎢的制備；
步驟三，取鉬酸鈉粉末并將鉬酸鈉粉末溶于去離子水中，得到鉬酸鈉溶液；將制備的三氧化鎢加入鉬酸鈉溶液中，攪拌均勻后滴加硝酸溶液，攪拌均勻得到混合溶液；
步驟四，將混合溶液置于涂刷有聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，設(shè)定溫度為80～95℃進行加熱，加熱時間為20～35min，加熱結(jié)束后冷卻至室溫，對產(chǎn)物進行洗滌、干燥，得到鉬-三氧化鎢混合材料，對鉬-三氧化鎢混合材料進行球磨，得到鉬-三氧化鎢粉末；
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