[发明专利]一种中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及含铋氧酸盐Bi₂WO₆及其制备方法。

背景技术

在21世纪的今天,我们在大力发展社会生产力，提高生活水平的同时，对环境也造成了严重的破坏，甚至威胁到了人类的生存。现如今，水和空气作为人类最宝贵的资源已日益受到重视。特别是随着工业进程的加快，水和空气中被排放了大量的废水、废气，其中含有大量的有毒有机化合物会在人体内富集，给人类的健康带来巨大的威胁。同时在我们的日常生活中，有大量的挥发性有机化合物(volatile organic compound，VOC)被排放到环境当中，这不仅对环境造成了严重的破坏，还会使人类自己的健康乃至生命受到严重的威胁。因此，开发一种简便有效的方法来治理水体污染和大气污染是人类社会一个急需解决的问题。目前，科学研究者们已经进行了大量的工作治理环境污染。在这些研究工作中，太阳能光催化技术脱颖而出。光催化处理有机污染物的技术由于其高效，价廉，无毒，节能的优势逐渐成为研究的重点。在当今环境污染问题日益严重的情况下，开发能够循环使用的清洁可再生能源治理环境问题对于发展国民经济、实现可持续发展战略具有重大的意义。

光降解有机污染物的核心是光催化材料。近几年，一种新型的具有可见光响应且可见光催化活性较好的窄带隙光催化材料Bi₂WO₆(禁带宽度仅为2.8eV左右)，引起了研究者们广泛的关注，研究发现Bi₂WO₆具有可见光响应光催化活性并且在可见光下可以使氯仿和乙醛等有害物质矿化，将其降解为CO₂。因此，随着Bi₂WO₆光催化剂研究的不断深入，一条利用光催化氧化分解有机污染物和光解水制氢的新途径将被逐步开辟出来，这在治理环境问题和解决能源短缺方面具有较大的经济效益和重要的实用价值。

钨酸铋Bi₂WO₆是最简单的铋层状结构氧化物之一，具有WO₆和Bi₂O₂组成的类钙钛矿片层结构，主要具有以下几个特点：良好的紫外和可见光响应；热稳定；成本相对较低；光催化稳定；环境友好。因此，研究开发Bi₂WO₆光催化材料，将会增加太阳能的利用率，在环境污染问题的治理和新能源的开发应用方面有着重大的意义。

利用水热合成的方法制备的钨酸铋Bi₂WO₆，由于水热条件不同，得到的钨酸铋Bi₂WO₆的形貌也有很大的区别，例如，申请号为201210149427.9的中国专利公开了一种片状卡片结构钨酸铋微晶的制备方法，该方法中，将Bi(NO₃)₃.5H₂O和Na₂WO₄.2H₂O的溶液调节至pH值为3.8～5.2，然后120～200℃的条件下进行水热合成即得。申请号为201210497031.3的中国专利公开了一种制备花状Bi₂WO₆微球的方法，采用Bi过量的Bi(NO₃)₃.5H₂O和Na₂WO₄.2H₂O的混合溶液，在160～180℃的条件下进行水热合成即得。形貌不同，材料的表面状态不同，其性能也不相同。中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi₂WO₆未见报道。

发明内容

本发明是要提供一种中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi₂WO₆及其制备方法。

本发明的一种中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi₂WO₆，是由10～15nm厚的片层叠加而成的开口罐状材料，罐身的外径为6～8μm，罐口的内径为1.5～3μm。

上述的中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi₂WO₆的制备方法，按以下步骤进行：