[发明专利]一种粉末催化材料、复合光催化材料及其制备与应用

权利要求书

1.一种粉末催化材料的制备方法，其特征在于，所述粉末催化材料为BiSnSbO₆粉末催化材料，所述制备方法为蔓延合成法，包括如下步骤：

1)按摩尔比Bi₂O₃：SnO₂：Sb₂O₅：丙酮＝1:2:1：9的比例分别称取原料；

2)称取好原料后，添加丙酮，采用湿法球磨，在600r/min转速下混料6h，将混合均匀的原料压制成直径15mm，高度30-40mm的预烧坯体；

3)在SHS反应装置中进行自蔓延反应，反应结束后去除表面杂质，经球磨后得到前驱体；

4)将前驱体压制成片后，以5℃/min升温速率升温至1500℃±50℃，之后在此温度下保温3h，自然冷却研磨得BiSnSbO₆粉末催化材料。

2.根据权利要求1所述的一种粉末催化材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法或为固相烧结法，所述固相烧结法包括如下步骤：

1)按摩尔比Bi₂O₃：SnO₂：Sb₂O₅＝1:2:1的比例称取粉末状原料，混合均匀后，研磨至粒径1.2-1.8μm；

2)在200℃±30℃下保温2±0.5h，烘干压制成片，放入高温烧结炉中烧制；

3)将高温烧结炉的炉温升至400℃±30℃，保温4±1h后随炉冷却；

4)将粉末压片取出粉碎至1.0-1.8μm，再将这些粉末压制成片，放入高温烧结炉中烧结，炉温为750℃±30℃，保温8±1h后随炉冷却；

5)将粉末压片取出粉碎至1.0-1.5μm，再将这些粉末压制成片，放入高温烧结炉中烧结；

6)最后，得到纯净的单相BiSnSbO₆粉末催化材料。

3.根据权利要求2所述的一种粉末催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中烧结的具体过程如下：

a.将高温烧结炉内的炉温由20℃升至400℃，升温时间40±5min；

b.在400℃下保温120±30min；

c.由400℃炉温升至750℃，升温时间40±5min；

d.在750℃下保温540±60min；

e.由750℃炉温升至1000℃±50℃，升温时间90±10min；

f.在1000℃±50℃下保温25±1h后随炉冷却，取出粉末压片粉碎至0.10-0.30μm，最终得到纯净的BiSnSbO₆粉末催化剂材料。

4.一种根据权利要求1-3任一粉末催化材料的制备方法制备得到的粉末催化材料，其特征在于，所述粉末催化材料为单相BiSnSbO₆粉末催化剂材料，颗粒的平均尺寸为720-770nm。

5.一种根据权利要求4所述的粉末催化材料在废水中的应用，其特征在于，所述粉末催化剂材料为BiSnSbO₆粉末催化材料，其在废水中的应用为降解废水中的结晶紫、乐果有机污染物。

6.一种复合光催化材料的制备方法，其特征在于，所述复合光催化材料为BiSnSbO₆-TiO₂复合光催化材料，所述制备方法为蔓延合成法，包括如下步骤：

1)按摩尔比BiSnSbO₆：TiO₂＝1:3的比例称取粉末；

2)称取好原料后，添加丙酮，采用湿法球磨在600r/min转速下混料6h，将混合均匀的原料压制成直径15mm，高度30-40mm的预烧坯体；

3)在SHS反应装置中进行自蔓延反应，反应结束后去除表面杂质，经球磨后得到前驱体；

4)将前驱体压制成片后，以5℃/min升温速率升温至1500℃±50℃，再在1500℃±50℃保温3h，自然冷却研磨得到BiSnSbO₆-TiO₂复合光催化材料。