[发明专利]一种钨酸铋光催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种钨酸铋光催化剂的制备方法，将Na₂WO₄·2H₂O溶解在蒸馏水中，得到钨酸钠水溶液，加入Bi(NO₃)₃·5H₂O，搅拌至溶解，得到前驱体溶液；将前驱体溶液置于反应釜中进行水热反应，反应结束后，分离出固体，分别用无水乙醇和去离子水洗涤2‑5次，然后干燥，研磨，得到钨酸铋粉末；最后将钨酸铋粉末升温至500‑550℃进行煅烧，冷却到室温，即得。本发明操作简单，成本低，制得的钨酸铋光催化剂比表面积大，粒径小，光催化活性较高，且在可见光下具有一定的光催化效果，利用本发明的钨酸铋光催化剂对涤纶织物进行整理，整理后的涤纶织物具备优良的自清洁性能。

技术领域

本发明涉及一种钨酸铋光催化剂的制备方法，属于光催化剂制备技术领域。

背景技术

随着全球资源问题的短缺以及环境问题的恶劣，合理使用以及开发资源逐渐成为新时代能源问题的重中之重。光催化技术主要是基于半导体活性理论，半导体的结构由低能价带、高能导带和价带与导带之间的禁带所组成，当半导体所接收的能量超过禁带宽度的范围时，价带上的电子在受到激发后便会迁移到导带上并会在价带上产生空穴。在催化剂的作用下利用光能通过电子的跃迁将有机物氧化还原成无机物。近些年来，光催化利用太阳能有效降解有机物的绿色环保技术，因为其无毒，环保等所体现出的价值，受到人们的关注，目前已有多种光催化剂被广泛应用于气体或液体污染物质的清除。

传统的二氧化钛光催化剂，禁带宽度为(3.03-3.2eV)，只对紫外光区的光有吸收，与传统的二氧化钛等半导体材料相比，钨酸铋(Bi2WO6)是一种间接带隙跃迁的半导体材料，具有较窄的禁带宽度(2.75-2.9eV)，吸收光的波长可延伸到可见光区域(450nm)，对光的利用率更高，且具有良好的化学稳定性。

目前，钨酸铋光催化剂常用的制备方法有：固相合成法，超声合成法、溶胶-凝胶法等，固相合成法制备的粉体颗粒大、比表面积小，光催化活性不高，且容易掺杂其他杂质，高温还需消耗大量能量，不能有效的调控晶体结构和取向性，不利于有指向地对对其性能进行系统研究和应用；超声合成法是指以超声波为主要能量来源，使反应液震动相互摩擦发生反应，经过洗涤、煅烧等过程加速生成化合物，这种方法制备的产物易团聚从而使得比表面积减小，使得光催化效果降低；溶胶-凝胶法存在的问题则是原材料昂贵，制备样品所花时间长。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种钨酸铋光催化剂的制备方法，方法简单，易于操作，制得的钨酸铋光催化剂比表面积大，粒径小，光催化活性好。

技术方案

一种钨酸铋光催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将Na₂WO₄·2H₂O溶解在蒸馏水中，得到钨酸钠水溶液，往钨酸钠水溶液中加入Bi(NO₃)₃·5H₂O，Na₂WO₄·2H₂O与Bi(NO₃)₃·5H₂O的摩尔比为1:2，搅拌至溶解，得到前驱体溶液；

(2)将前驱体溶液置于反应釜中进行水热反应，反应结束后，离心分离出固体，接着分别用无水乙醇和去离子水洗涤2-5次，然后干燥，研磨，得到钨酸铋粉末；

(3)将钨酸铋粉末升温至500-550℃进行煅烧，最后冷却到室温，即得。

进一步，步骤(2)中，所述水热反应的温度为150℃，时间为10-14h。

进一步，步骤(2)中，所述干燥温度为60℃。

进一步，步骤(3)中，所述升温速率为5℃/min。