[發(fā)明專利]一種鈰摻雜、鈰-氮共摻雜鎢酸鉍光催化材料及制備方法

在審

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• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112958135A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉丁菡;黃劍鋒;曹麗云;馮亮亮;唐軍;蘇杭
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J23/31;C01B3/04;C02F1/30;C02F101/38
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發(fā)明提供了一種鈰摻雜、鈰?氮共摻雜鎢酸鉍光催化材料及制備方法，先將Bi(NO₃)_3·5H₂O、Na₂WO_4·2H₂O和Ce(NO₃)_3·6H₂O溶解在去離子水中混合均勻，或者將Bi(NO₃)_3·5H₂O、Na₂WO_4·2H₂O、Ce(NO₃)_3·6H₂O和CH₄N₂O溶解在去離子水中混合均勻，再加入十六烷基三甲基溴化銨后混合均勻，將所得溶液的pH值分別進行調(diào)節(jié)得到前驅(qū)液；最后將前驅(qū)液保溫后冷卻，之后分離出產(chǎn)物后依次洗滌、干燥，可得到鈰摻雜、鈰?氮共摻雜鎢酸鉍光催化材料，可進一步增強鎢酸鉍降解污染物及產(chǎn)氫性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光催化材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種鈰摻雜、鈰-氮共摻雜鎢酸鉍光催化材料及制備方法。

背景技術(shù)

近年來，由環(huán)境污染引發(fā)的環(huán)境問題頻繁發(fā)生，惡化的環(huán)境問題嚴(yán)重影響著人類的生存環(huán)境和身體健康，解決各種日益惡化的環(huán)境問題迫在眉睫。環(huán)境治理的重點是要有效地抑制各種化學(xué)污染對人類賴以生存的水、土壤以及大氣的破壞。光催化技術(shù)具有低能耗、低成本、低溫深度反應(yīng)、無二次污染，可直接利用太陽光將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能以達到降解污染物的目的，從而成為一種具有廣闊應(yīng)用前景的綠色生態(tài)環(huán)境治理技術(shù)。

Bi₂WO₆具有良好的物理化學(xué)性能和較好的穩(wěn)定性、催化活性，其帶隙能Eg約為2.7eV，它的最大吸收峰大約在506nm，處于可見光波長范圍，能有效吸收太陽光進行光催化反應(yīng)，同時還可作為光解水產(chǎn)氫和降解有機污染物的催化劑。

Bi₂WO₆為鈣鈦礦層狀結(jié)構(gòu)，含有WO₆八面體結(jié)構(gòu)片層和Bi₂O₂層，其Bi₂WO₆導(dǎo)帶主要由W5d軌道構(gòu)成，并包含少量的Bi6p軌道。價帶由O2p和Bi6s軌道雜化而成，從化學(xué)電位的角度考慮，其導(dǎo)帶價位太正，導(dǎo)致光生電子的還原能力受限，從而影響其光催化性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種鈰摻雜、鈰-氮共摻雜鎢酸鉍光催化材料及制備方法，操作方便，較為簡單，產(chǎn)物粒度均勻，且合成粒度可控，無污染，成本低，進一步增強其降解污染物及產(chǎn)氫性能。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種鈰摻雜鎢酸鉍光催化材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，按2.037：0.658：(0.0466～0.1866)的質(zhì)量比，將Bi(NO₃)₃·5H₂O、Na₂WO₄·2H₂O和Ce(NO₃)₃·6H₂O溶解在去離子水中混合均勻得到混合溶液A；

步驟2，在混合溶液A中加入十六烷基三甲基溴化銨后混合均勻，再將所得溶液的pH值調(diào)節(jié)至7～8，得到前驅(qū)液；

步驟3，將前驅(qū)液在180～210℃下保溫16～20h后冷卻，之后分離出產(chǎn)物后依次洗滌、干燥，得到鈰摻雜鎢酸鉍光催化材料。