[发明专利]一种可见光光催化TiO₂/CQDs/Bi₂WO₆及其制备方法和应用在审

申请号：	201811213679.7	申请日：	2018-10-18
公开（公告）号：	CN109046322A	公开（公告）日：	2018-12-21
发明（设计）人：	刘阳庆;朱长俊;王利平;宋夫交;许琦	申请（专利权）人：	盐城工学院
主分类号：	B01J23/30	分类号：	B01J23/30;B01D53/86;B01D53/72
代理公司：	南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249	代理人：	陈国强
地址：	224051 ***	国省代码：	江苏;32
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摘要：
搜索关键词：	催化制备方法和应用不锈钢高压反应釜可见光催化剂催化剂形状聚四氟乙烯催化效率洗涤干燥硝酸溶液形貌可控规整混合液产率超声滴加微球制备催化剂溶解
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【说明书】：

本发明公开了一种可见光光催化TiO₂/CQDs/Bi₂WO₆及其制备方法和应用，该可见光光催化TiO₂/CQDs/Bi₂WO₆形态为微球。制备方法为：通过将TiO₂粉末和Bi(NO₃)₃·5H₂O溶解在硝酸溶液中，添加CQDs超声，搅拌。再将Na₂WO₄水溶液滴加到上述混合液中，搅拌后加入聚四氟乙烯不锈钢高压反应釜中，洗涤干燥得到可见光催化剂TiO₂/CQDs/Bi₂WO₆。本发明方法操作简单易行、产率高，通过本发明方法制得的催化剂形状规整、形貌可控，与纯Bi₂WO₆相比具有更高的选择性，减少了催化剂的用量，提高催化效率的同时降低了成本。

技术领域

本发明属于光催化技术领域，具体涉及一种可见光催化剂TiO₂/CQDs/Bi₂WO₆及其制备方法和应用。

背景技术

我国挥发性有机物(VOCs)气体的排放量逐年增长，对人类健康和生态环境造成重大危害。如何进行工业化生产中VOCs的排放和对大气中已有VOCs的处理，成为我国亟待解决的问题。光催化技术因其具有氧化能力强，条件温和，性能稳定等特点，成为当前十分具有发展前景的一种氧化技术。近年来，随着人们环保意识的增强和国家对环保的高度重视，寻找新的技术路线，研制新的高效、低成本的光催化剂对于环境保护和经济可持续发展具有极其重要意义。

但是光催化技术有可见光利用率低，光催化剂的有效量子产率低等缺点限制了其进一步的应用。研究者通过对半导体能带位置、晶体结构、表面特性和形貌等进行改性从而增加光催化材料的光响应区间以及增加有效光生载流子。

Bi₂WO₆是一种层状复合氧化物半导体材料，具有优异的力学性能以及化学稳定性，在光催化领域有广泛应用。Bi₂WO₆光催化材料的研究将为光催化去除和降解空气中的 VOCs开辟一条新的途径，在环境保护和能源开发利用方面具有一定的使用价值。 Bi₂WO₆在Bi³⁺基氧化物中表现出最高的光催化活性，其光催化性能依赖于它们的粒度，结构，结晶度和组成。早在1999年，Kudo等人采用固态法合成Bi₂WO₆材料，但其粒径较大。为了获得更高催化活性的Bi₂WO₆材料，后续研究者采用了溶胶-凝胶法，燃烧合成法，超声法，共沉淀法和水热/溶剂热法进行了一系列研究。而TiO₂相比Bi₂WO₆活性更高，但是它本身的禁带宽度较大，只在紫外光区间有催化活性，因此将两者结合，形成一个性能互补状态。