[发明专利]一种钒酸铋-褐铁矿复合物的制备方法

说明书

本发明公开了一种钒酸铋‑褐铁矿复合物的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：S1、向五水合硝酸铋溶液中加入褐铁矿粉，一次搅拌，强磁化搅拌下加入偏钒酸铵溶液，得到混合物溶液，调节混合物溶液至酸性，二次搅拌，得到A溶液；S2、将A溶液置于高压蒸汽的氛围中，加热，冷却，洗涤，过滤，得到过滤后的沉淀；S3、将过滤后的沉淀进行烘烤、煅烧，得到钒酸铋‑褐铁矿复合物。本发明能够提高钒酸铋‑褐铁矿复合物对于二硫化碳的降解率。

技术领域

本发明涉及复合物技术领域，具体涉及一种钒酸铋-褐铁矿复合物的制备方法。

背景技术

1964年，首次人工合成了单斜相褐忆妮矿衍生结构的钒酸铋(BiVO₄)。此后，人们对钒酸铋的性质，应用及制备进行了越来越广泛的研究。钒酸铋是一种淡黄色的无机颜料，具有无毒、耐腐蚀性好、色泽明亮、铁弹性、光催化性及对环境友好等优良性能。

钒酸铋常用水热合成法来制备，水热合成法是指在密闭反应器(高压釜中，高温高压条件下制备无机材料的一种软化学方法。此方法制备的粉体具有很多优点，如：结晶完好、分散性好、纯度高、粒度分布窄等，还可以通过调节反应条件来达到形貌可控。水热法目前广泛用于各种纳米颗粒的制备，其反应体系的pH值、温度、保温时间、前驱溶液浓度、溶剂组成、矿化剂(外加电解质)等因素都对纳米颗粒晶型、形貌、晶粒大小、比表面积等有重要影响。

钒酸铋有3种晶体结构，分别是单斜白钨矿、四方锆石和四方白钨矿。其中，四方锆石可以在加热的条件下向单斜白钨矿结构转化，单斜白钨矿和四方白钨矿型也可以相互转化。四方单斜相钒酸铋的可见光活性最高。具有白钨矿结构(单斜晶系)的钒酸铋在可见光照射下表现出极好的催化活性，比典型的光催化剂WO₃(禁带2.8eV)具有更高制氧活性，在450nm处的量子效率可以达到9％。这使得钒酸铋在可见光催化领域的研究越来越受到重视。其中，钒酸铋的结构图如图5所示。

为了进一步提高钒酸铋的催化性能，人们研究制备出了钒酸铋的掺杂体系，例如Ag掺杂钒酸铋、Cu掺杂钒酸铋等，但是对于钒酸铋与天然矿物质的合成技术还没有成书研究。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种钒酸铋-褐铁矿复合物的制备方法，以提高钒酸铋-褐铁矿复合物对于二硫化碳的降解率。

本发明提出的一种钒酸铋-褐铁矿复合物的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：

S1、向五水合硝酸铋溶液中加入褐铁矿粉，一次搅拌，强磁化搅拌下加入偏钒酸铵溶液，得到混合物溶液，调节混合物溶液至酸性，二次搅拌，得到A溶液；

S2、将A溶液置于高压蒸汽的氛围中，加热，冷却，洗涤，过滤，得到过滤后的沉淀；

S3、将过滤后的沉淀进行烘烤、煅烧，得到钒酸铋-褐铁矿复合物。

优选地，S1中，一次搅拌的时间为10-50min。

优选地，S1中，二次搅拌的时间为10-50min。

优选地，S1中，调节混合物溶液至酸性为采用盐酸调节混合物溶液的pH值为4-6。

优选地，所述盐酸的浓度为1-3mol/L。

优选地，S1中，五水合硝酸铋溶液的溶剂为硝酸。

优选地，所述硝酸的浓度为1-3mol/L。

优选地，所述五水合硝酸铋与硝酸的摩尔体积(mmol/ml)比为1：3。

优选地，S1中，偏钒酸铵溶液的溶剂为氢氧化钠溶液。

优选地，所述氢氧化钠溶液的浓度为1-3mol/L。

优选地，所述五水合硝酸铋与氢氧化钠溶液的摩尔体积(mmol/ml)比为1：3。