[发明专利]一种WO3可见光光催化剂及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种WO₃可见光光催化剂及其制备和应用，H₂WO₄经六次甲基四胺溶液预处理后在不同温度下煅烧。制备的具体步骤为：(1)配制六次甲基四胺溶液，(2)取步骤(1)中配制的六次甲基四胺溶液，将H₂WO₄浸泡于六次甲基四胺溶液中一定时间后，洗涤，干燥，然后在不同温度下煅烧。发现在未煅烧条件下制备的WO₃可见光光催化剂，具有较高的光催化活性。在8w日光灯的照射下，8h后，甲基橙的降解率约达67％。这种催化剂的制备方法具有节能的效果。

技术领域

本发明涉及一种WO₃光催化剂的制备技术。通过降解甲基橙，证明其有优异的可见光光催化降解有机废水的效果。

背景技术

近年来，随着染料工业的飞速发展，染料废水的排放也越来越多。这些染料废水具有色度大、组成复杂、有机物含量高、环境污染大等特点，难以找到高效的处理方法。工业上常用的染料废水处理方法有絮凝沉淀法、吸附法、生物法、光催化氧化降解法等。其中，应用半导体催化剂光催化降解有机污染物具有低能耗、易操作、降解效率高、无二次污染等特点而受到关注，成为近年来环境污染治理技术研究的热点。

半导体在光催化降解染料废水中起着非常重要的作用：(1)半导体在光催化氧化技术领域具有操作简单、反应条件温和、能耗低及二次污染少等优点，因而在废水处理领域备受关注；(2)WO₃是一种禁带宽度约2.5 -2.8eV的n型半导体材料，主要吸收小于443nm波长的光，稳定性好；(3) WO₃能高效降解废水等有机污染物，对环境污染小、价格便宜。而且就环境净化而言，对于没有紫外光的室内也有很大的应用价值。

太阳光中主要成分是可见光，紫外光成分只占5％左右。因此，在可见光下下降解染料废水以改善环境质量和人类的健康具有显著的实际意义。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种WO₃可见光光催化剂。

本发明的目的之二是提供上述的一种WO₃可见光光催化剂的制备方法，该方法节能且简单易行，不需要复杂昂贵的设备。

本发明的技术方案

一种WO₃可见光光催化剂，由(20-200ml)六次甲基四胺溶液和(2-20g) H₂WO₄浸泡而成，最优浸泡比为10:1。

上述的一种WO₃可见光光催化剂的制备方法，具体步骤为：

(1)配制的六次甲基四胺溶液，即称取一定量的C₆H₁₂N₄，加入适量的去离子水，然后搅拌边30min，随后转移至100mL的容量瓶中。

(2)用步骤(1)所得六次甲基四胺溶液预处理H₂WO₄，即按一定比例取上述六次甲基四胺溶液和H₂WO₄于烧杯中，浸泡20-28h，用无水乙醇和去离子水洗涤、自然风干，然后在300-700℃煅烧和未煅烧下均可制得WO₃。

本发明的有益效果：

本发明的一种WO₃可见光光催化剂，由于WO₃的带隙能较小，为 2.5-2.8eV，在可见光下能高效降解有机污染物，对环境污染小、价格便宜。对于没有紫外光的室内也有很大的应用价值。

发现在未煅烧条件下制备的WO₃可见光光催化剂，具有较高的光催化活性。在8w日光灯的照射下，8h后，甲基橙的降解率约达67％。这种催化剂的制备方法具有节能的效果。