[发明专利]Bi0.5Na0.5TiO3的制备方法及其在光催化中的应用有效
| 申请号： | 201410148250.X | 申请日： | 2014-04-14 |
| 公开（公告）号： | CN103894178A | 公开（公告）日： | 2014-07-02 |
| 发明（设计）人： | 崔玉民;李慧泉;苗慧 | 申请（专利权）人： | 阜阳师范学院 |
| 主分类号： | B01J23/16 | 分类号： | B01J23/16;C02F1/30;C02F1/32 |
| 代理公司： | 北京康思博达知识产权代理事务所(普通合伙) 11426 | 代理人： | 路永斌;余光军 |
| 地址： | 236037 *** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | bi sub 0.5 na tio 制备 方法 及其 光催化 中的 应用 | ||
技术领域
本发明涉及Bi0.5Na0.5TiO3的制备方法及其应用，特别涉及Bi0.5Na0.5TiO3在光催化领域的应用。
背景技术
现有技术中，化合物Bi0.5Na0.5TiO3主要用于制备无铅压电陶瓷制品，如中国专利CN201210458025.7，公开了一种无铅压电复合厚膜及其制备方法，又如中国专利CN201010111753.1，公开了一种BiFeO3-Bi0.5Na0.5TiO3基多铁性固溶体陶瓷及其制备方法，其中使用的Bi0.5Na0.5TiO3作为产生压电效应的添加成分，用于解决提供室温多铁性BiFeO3-Bi0.5Na0.5TiO3固溶体陶瓷及其制备方法等技术问题。
目前，尚无对Bi0.5Na0.5TiO3在光催化方面的研究。
发明内容
为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：通常应用于制作压电陶瓷材料的Bi0.5Na0.5TiO3在紫外或可见光存在的条件下可催化污染物分解，尤其可以催化染料废水中污染物的分解，因此本发明人将其与污水，尤其是染料污水混合，在紫外或可见照射的环境下进行光催化反应，实现了光催化降解污水，特别是染料污水，从而完成本发明。
本发明的目的在于提供以下方面：
第一方面，Bi0.5Na0.5TiO3在光催化中的应用，尤其在污水处理中的应用，其特征在于，将Bi0.5Na0.5TiO3与污水，尤其是染料污水按照重量比1:（10～1000）进行混合，在波长范围为200～800nm的光照射的环境下进行光催化反应。
第二方面，一种光催化剂Bi0.5Na0.5TiO3的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将Ti(OC4H9)4与Bi(NO3)3·5H2O按照体积重量比为（2～5）mL:（1～5）g进行混合，并溶解于水中，在室温条件下搅拌，得到钛铋混合液；
（2）向上述钛铋混合液中加入NaOH溶液，使Na+与Ti4+的摩尔比为（3～30）:1，在室温条件下继续搅拌，得到混合溶液；
（3）将步骤2得到的混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜，在150～180℃条件下反应，然后转移出反应釜，冷却至室温，得到样品悬浊液；
（4）将步骤3得到的样品悬浊液过滤分离，并洗涤至中性，得到样品固体；
（5）将步骤4得到的样品固体烘干，然后冷却至室温，研磨至粒径为200～900nm。
以下具体说明本发明：
根据本发明的第一方面，提供Bi0.5Na0.5TiO3在光催化中的应用，尤其在污水处理中的应用。
光催化剂是利用价带电子吸收外界光带来的能量后被激发生成光生电子和空穴，该光生电子跃过禁带，迁移到光催化剂表面与被吸附在光催化剂表面的有机污染物或水分子进行氧化还原反应，从而将有机污染物被降解、脱色、去毒或矿化为二氧化碳、水和无机小分子等物质，此即为光催化原理。
由光催化原理可知，光催化剂的禁带宽度越小，其价带电子越容易被激发，跃迁至光催化剂表面，从而起到光催化的作用。
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