[发明专利]MgO包裹Bi2

说明书

一种MgO包裹Bi₂WO₆微球纳米复合光催化材料：将一定摩尔量的Bi(NO₃)₃·5H₂O，Na₂WO₄·2H₂O和十二烷基硫酸钠溶解在水中，超声搅拌20min，将混合液转移到聚四氟乙烯内衬的高压釜中，180℃保持24h，离心干燥后得Bi₂WO₆粉末。将Bi₂WO₆浸渍于MgSO₄溶液中，离心干燥后，在空气中煅烧（750℃，1h）得到MgO包裹Bi₂WO₆微球复合材料。本发明采用一步溶剂热法，制备方法简便，表现出光响应范围宽、禁带宽度窄、催化能力强的优势，成本低廉，有效解决现存Bi₂WO₆光催化剂电子空穴难以分离、光响应范围有限的问题，有利于制备新型清洁度的光催化材料，实现资源的可持续发展。

技术领域

本发明涉及光催化材料技术领域，特别涉及一种MgO包裹Bi₂WO₆微球纳米复合光催化材料及其应用。

背景技术

由于能源短缺和环境问题日益凸显，太阳能作为环境友好型可再生能源受到国内外研究人员的广泛关注。传统光催化剂TiO₂具有高的光催化活性和稳定性，但高带隙(3.2eV)使其只能被紫外线激活，需要开发具有可见光响应的光催化剂。Bi₂WO₆具有光稳定性，不存在光腐蚀现象，作为窄带隙半导体材料，其禁带宽度约为2.7 eV，但光生电子和空穴的复合率高，使其光降解效率受到限制。因此，降低光生电子和空穴的复合问题、提高Bi₂WO₆的可见光光催化反应活性和效率，以分解有机污染物具有至关重要的意义。

提高光催化材料催化活性的手段之一就是增大材料比表面积，因此，有研究通过制得具有纳米颗粒、纳米管、纳米纤维等的一维材料、纳米片式二维材料和空心微球结构的三维Bi₂WO₆光催化材料等，有效提升Bi₂WO₆光降解能力。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种MgO包裹Bi₂WO₆微球纳米复合光催化材料及其应用，制备简单、操作方便，构建MgO包裹Bi₂WO₆复合结构，提供更多活性位点，使光响应范围拓宽，也可以促进光生电子空穴的分离，使复合率大大降低，光催化性能显著提高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种MgO包裹Bi₂WO₆微球纳米复合光催化材料的方法，包括以下步骤：

步骤一：

将一定摩尔量的Bi(NO₃)₃·5 H₂O，一定摩尔量的Na₂WO₄·2H₂O和一定摩尔量的十二烷基硫酸钠溶解在30 ml水中，超声并搅拌20 min得到溶液A。

步骤二：

将溶液A转移到聚四氟乙烯内衬的高压釜中，180 ℃保持24 h后得到合成产物B；

步骤三：

将溶剂热合成产物B经过10000 rpm离心分离，去离子水和乙醇洗涤，60 ℃烘干4 h后得到产物C；

步骤四：