[发明专利]一种钨酸铋复合光催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种钨酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：

⑴多壁碳纳米管酸化预处理：按比例将多壁碳纳米管加入硝酸溶液中，超声震荡6小时，过滤，经超纯水冲洗至pH=6，80℃真空干燥2小时，再于450℃高温煅烧4小时，冷却至室温，得到酸化后的多壁碳纳米管，备用；

⑵纳米二氧化钛优化制备：按比例量取异丙醇、钛酸四丁酯、聚苯乙烯磺酸钠，先将钛酸四丁酯缓慢倒入异丙醇中，均匀搅拌至混合，再加入聚苯乙烯磺酸钠，搅拌40分钟，得到溶液A；按比例称取异丙醇和蒸馏水，将蒸馏水加入异丙醇中，搅拌混合，得到混合溶液，用1mol/L的硝酸溶液和1mol/L氢氧化钠溶液调节混合溶液pH=3，得到溶液B；在30分钟内剧烈搅拌下将溶液B逐滴加入溶液A中，再均匀搅拌2小时形成溶胶，在25℃的室温下陈化12小时形成凝胶；将所得凝胶置于鼓风干燥箱中65℃干燥10小时后研碎，再于450℃煅烧4小时，冷却至室温，得到二氧化钛粉体，备用；

⑶多壁碳纳米管/钨酸铋-二氧化钛制备：按比例量取Bi(NO₃)₃·5H₂O、硝酸、柠檬酸，先将Bi(NO₃)₃·5H₂O加入硝酸溶液中，磁力搅拌，再加入柠檬酸，磁力搅拌10分钟,加入经步骤⑴酸化后的多壁碳纳米管，继续磁力搅拌10分钟，得到溶液C；按比例量取Na₂WO₄·2H₂O、氢氧化钠溶液，将Na₂WO₄·2H₂O加入氢氧化钠溶液中，磁力搅拌10min，得到溶液D；在强磁力搅拌下将溶液D缓慢滴加到溶液C中，得到混合物，再向混合物中加入经步骤（2）处理的二氧化钛粉末，超声搅拌2小时使其均匀混合形成黑色悬浮液；用1mol/L的硝酸溶液和1mol/L氢氧化钠溶液调节悬浮液的pH；将悬浮液转入水热釜中，将水热釜置于鼓风干燥箱中反应，取出水热釜冷却至室温，用超纯水、无水乙醇交替清洗水热釜中的沉淀物3次后离心，再将沉淀物置于真空干燥箱中干燥，冷却后研磨得到钨酸铋复合光催化剂复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种钨酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于其步骤⑴中所述的硝酸溶液的浓度为3mol/L，多壁碳纳米管与硝酸溶液的质量体积比为1：200g/mL。

3.根据权利要求1所述的一种钨酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于其步骤⑵中所述的溶液A中的异丙醇：钛酸四丁酯的体积比为=60：15，聚苯乙烯磺酸钠的用量为4.5g/L，溶液B中异丙醇：蒸馏水的体积比=100：12。

4.根据权利要求1所述的一种钨酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于其步骤⑶中溶液C中的Bi(NO₃)₃·5H₂O：硝酸的摩尔比为1：6，柠檬酸的浓度为2mol/L，质量为0.5-1.5g。

5.根据权利要求1所述的一种钨酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于其步骤⑶中所述的溶液C中的多壁碳纳米管占钨酸铋和二氧化钛质量之和的比例为0.5%-5%。

6.根据权利要求1所述的一种钨酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于其步骤⑶中所述的溶液D中的Na₂WO₄·2H₂O与氢氧化钠的摩尔比为1：12，氢氧化钠浓度为2mol/L。

7.根据权利要求1所述的一种钨酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于其步骤⑶中所述的溶液D中的钨酸铋与二氧化钛的物质的量比为2:1-1:4。

8.根据权利要求1所述的一种钨酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于其步骤⑶中所述的悬浮液的pH为1-9。

9.根据权利要求1所述的一种钨酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于其步骤⑶中所述的鼓风干燥箱的温度为140-220℃，反应时间为6-18小时，所述的真空干燥为75℃干燥12h。