[发明专利]一种铌酸锶钠材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种铌酸锶钠材料，其分子式为Sr_2‑xNa_xNbO₄，式中x＝0.3‑1.4。其制备方法为：(1)将1‑3克Nb₂O₅加入到6‑8mol/L NaOH溶液中，搅拌混合均匀，升温至120‑180℃，保温2h‑3h，得到反应产物；(2)待反应产物冷却至室温，对反应产物进行清洗，将清洗后反应产物在40‑60℃干燥40‑60min，得到前驱体Na₂Nb₂O₆分子筛；(3)按摩尔比1:(0.5‑2)称取Na₂Nb₂O₆分子筛与SrCO₃，混合后进行研磨，得到混合粉体；(4)将混合粉体升温至500‑600℃，预烧4‑6h，冷却至室温后，进行充分研磨；(5)将经过步骤(4)处理后的混合粉体加热升温至600‑800℃，煅烧8‑11h，即得到铌酸锶钠材料。本发明的铌酸锶钠材料具有良好的氧吸附性能和光催化性能，具有较好的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及物理化学合成和光催化技术领域，具体涉及一种铌酸锶钠材料及其制备方法与应用。

背景技术

铌酸盐作为一种极有前途的功能材料备受关注，它是优良的促进剂和良好的载体，在光催化科研和工业生产中有广泛的应用。许多铌酸盐材料因其独特的结构及物理化学特性，有着优越的性能和广泛的用途，特别是用于环境治理和绿色能源方面。铌酸盐在催化反应中表现出较好催化活性和稳定性，能够合成大量的有机物，可有效降解有机印染废水。

铌酸盐中铌氧结构的形状和连接类型对其物理和化学性质至关重要，现有的铌酸盐中的铌氧结构大多为铌氧八面体结构，只有少量稀土类ANbO₄(A＝Y，Yb，Sm和La元素)化合物中铌氧结构为铌氧四面体结构。本发明通过实验研究，在非真空条件下，将原本是铌氧八面体的铌氧结构转变为铌氧四面体，通过改变铌氧结构来提高催化活性及改性其物理化学性质，制备得到了一种具有铌氧四面体结构的铌酸锶钠材料；从铌氧八面体结构到铌氧四面体结构的变化改变了光学带隙，吸附性能和光催化活性等物理和化学性质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铌酸锶钠材料；本发明的另一目的在于提供一种铌酸锶钠材料的制备方法及其该铌酸锶钠材料在有机废水降解中的应用。

为实现发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种铌酸锶钠材料，所述铌酸锶钠材料的分子式为Sr_2-xNa_xNbO₄，式中x＝0.3～1.4。

本发明还提供了一种上述铌酸锶钠材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将1～3克Nb₂O₅粉末加入到浓度为6～8mol/L的NaOH溶液中，搅拌混合均匀，得到混合溶液，然后将混合溶液升温至120～180℃，保温2h～3h，得到反应产物；

(2)待反应产物冷却至室温，对反应产物进行清洗，然后将清洗后反应产物在40～60℃干燥40～60min，得到前驱体Na₂Nb₂O₆分子筛；

(3)按摩尔比Na₂Nb₂O₆：SrCO₃＝1：(0.5～2)称取Na₂Nb₂O₆分子筛与SrCO₃，混合后进行充分研磨，得到混合粉体；

(4)将混合粉体加热升温至500～600℃，预烧4～6h，冷却至室温后，进行充分研磨；