[发明专利]水热法制备花棒状钨酸铋的方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料合成技术领域，尤其涉及一种水热法制备花棒状钨酸铋的方法。

背景技术

钨酸铋（Bi₂WO₆）是铋层状钙钛矿家族Bi₂A_n-1B_nO_3n+3(A=Ca、Sr、Ba、Pb、Bi、Na、K，B=Ti、Nb、Ta、Mo、W、Fe)中最简单的氧化物，它的禁带宽度为2.75ev，能带结构为由W_5d轨道组成的导带和由Bi_6s和O_2p轨道杂交组成的价带组成。因其在可见光区域有吸收，所以Bi₂WO₆是一种很有潜力的可见光响应型半导体光催化材料。

光催化材料的催化性能与物质的颗粒大小、晶型、以及其比表面积有着很大关系。因此合成比表面积比较大的光催化材料是比较有较提高其光催化性能的方法。目前各种形貌的Bi₂WO₆纳米材料已经被成功合成出来，包括巢状、微球状、八面体状、红细胞状、花状、纳米笼状、碟状等。

传统的合成Bi₂WO₆材料形貌的方法主要是通过水热法，固相法。水热法生成的物质团聚现象比较严重，分散性较差，这样会降低物质的比表面积；而固相法生成的物质往往耍要在高温条件下生成，这样需要的能源更高。因此开发出简易的方法来合成分散性较好、能源需要量较低的材料是十分必要的。

钨酸铋也是一种在可见光下对抗生素具有较好的降解较果。近年来,全球许多地区都检测出抗生素,种类也呈现越来越多的趋势.抗生素的生态风险引起了人们的广泛关注。四环素是抗生素类药物中较典型的一种，被广泛应用于农业生产与牲畜饲养。大量的四环素使用使得水体、土壤中四环素污染物的累积，由于抗生素类药物稳定持久，并因其本身具有抑菌作用。因此去除环境中的四环素问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用硝酸铋(Bi(NO₃)₃)、钨酸钠(Na₂WO₄)和硫酸钾（K₂SO₄）原料并且制备过程简单、无需添加表面活性剂、形貌新颖均一的花棒状钨酸铋（Bi₂WO₆）的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种水热法制备花棒状钨酸铋的方法，该方法按照以下步骤进行：

步骤一，将Bi(NO₃)₃溶于去离子水中，经超声处理后形成乳白色溶液；

步骤二，向步骤一的乳白色溶液中加入Na₂WO₄，使Bi(NO₃)₃和Na₂WO₄的物质的量比为2:1，并充分搅拌；

步骤三，用NaOH溶液以及稀H₂SO₄调节步骤二获得的溶液PH值，使得溶液PH值在1～3；

步骤四，加入K₂SO₄，使K₂SO₄和Na₂WO₄的物质的量的比为（20～60）：1，均匀混合后并转移至反应釜中，在180～200℃下反应，恒温保持24小时,然后自然冷却，得到水热产物；

步骤五，将步骤四所得到的水热产物经离心处理得到沉淀物，然后将沉淀物用蒸馏水、分析纯无水乙醇分别洗涤3次，将洗涤后的产物在60℃下真空干燥，即得到Bi₂WO₆。

如上述步骤制备的钨酸铋用于制备光降解四环素的催化剂的应用。