[发明专利]多金属氧酸盐及其复合物、制备方法和应用

说明书

本发明涉及无机非金属材料的制备领域，具体公开一种多金属氧酸盐及其复合物、制备方法和应用。所述多金属氧酸盐的分子式为：(NH₄)₃PW₁₁O₃₉Sn，具有Keggin结构，其粒径为10‑30nm。所述催化剂应用于降解有机污染物酸性大红3R中，不仅在可见光下具有优异的催化活性，还具备分离简单、可循环利用的优点，是一种环境友好型的绿色催化剂。

技术领域

本发明涉及无机非金属材料的制备技术领域，尤其涉及一种多金属氧酸盐及其复合物、制备方法和应用。

背景技术

染料被广泛应用于纺织、皮革、食品、塑料、化妆品和电子等行业。据统计，全球有机合成染料的年产量超过70万吨，在生产和使用中约20％流失进入工业废水中。这些低浓度、高毒性、难降解的有机染料引起的环境问题已经严重影响人类的健康。因此，有机染料废水的脱色和去除具有十分重要的意义。光催化技术以太阳能为源动力，能在常温常压的温和条件下进行，简单快速，没有二次污染，近年来在处理有机染料领域中备受关注。以二氧化钛为代表的传统光催化材料，在实际应用中最大的难题是只能利用紫外光并且反应效率低。

多金属氧酸盐(Polyoxometalates，POMs)是一类具有确定组成和规则结构的金属氧簇化合物，不仅具有优异的酸性、氧化还原性、分子性和“假液相”等特性，而且具有容易再生、副产物反应少，对环境无污染等特点，其合成研究已成为催化剂研究领域的重要方向之一。在光辐射下，POMs被激发产生强氧化还原物质，能够破坏有机分子结构，使其深度氧化为CO₂、H₂O、PO₄^3-、SO₄^2-和Cl^-等低污染或无污染的无机小分子或离子。作为绿色、无毒的光催化剂材料，POMs在光催化剂领域占有举足轻重的位置，但是其自身也存在比表面积小、对光能利用率低、易溶于水而无法从反应体系中分离回收重复利用的缺陷，限制了其在光催化领域中的应用。因此，如何增大POMs比表面积，降低其在水中的溶解度，研制高活性、易分离、可以重复使用的具有可见光响应的新一代光催化材料具有重大理论意义和广泛的应用前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多金属氧酸盐及其复合物、制备方法和应用，旨在解决现有多金属氧酸盐比表面积小、对光能利用率低、易溶于水无法回收利用的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供的技术方案1是：

一种多金属氧酸盐，所述多金属氧酸盐的分子式为：(NH₄)₃PW₁₁O₃₉Sn，具有Keggin结构，其粒径为10-30nm。

上述技术方案中，多金属氧酸盐中掺杂过渡金属锡，增大了多金属氧酸盐的比表面积，结构蓬松，使其在降解有机物的应用中，有利于与待降解有机物的充分接触，提高光催化活性。并且，过渡金属锡离子取代钨原子可增加活性配位点，扩大了(NH₄)₃PW₁₁O₃₉Sn的吸收波长范围，在可见光下具有较好的催化活性。

本发明实施例提供的技术方案2是：

上述多金属氧酸盐的制备方法，其包括以下步骤：

步骤一、分别称取磷钨酸铵和氯化亚锡分散在蒸馏水中，得氯化亚锡溶液和磷钨酸铵分散液；

步骤二、将所述氯化亚锡溶液加入至磷钨酸铵分散液中，混匀，得混合分散液；

步骤三、调节所述混合分散液的pH至1.0-3.0，加热搅拌1-5h，冷却，抽滤，干燥，得多金属氧酸盐化合物。

优选的，步骤一中所述磷钨酸铵和氯化亚锡的质量比为1:0.5-3。