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专利号: 2017101138987
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-11-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种钨酸铋/磷酸铋异质结光催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:按摩尔比为1:2将Na2WO4和Bi(NO3)3溶于去离子水中,搅拌均匀,得到混合溶液A,混合溶液A依次经超声分散和磁力搅拌后移至水热反应釜中,进行微波水热反应,在300W的微波功率下,在180~200℃下微波水热反应0.5~1h,反应结束后将产物静置分层,对下层的沉淀物进行洗涤、干燥,得到Bi2WO6粉体;

步骤2:按摩尔比为3:3:(4~5)将Na3PO4、Bi(NO3)3和硝酸溶于去离子水中,搅拌均匀,得到混合溶液B,混合溶液B依次经超声分散和磁力搅拌后移至水热反应釜中,进行微波水热反应,在300W的微波功率下,在180~200℃下微波水热反应0.5~1h,反应结束后将产物静置分层,对下层的沉淀物进行洗涤、干燥,得到BiPO4粉体;

步骤3:将步骤1制得的Bi2WO6粉体和步骤2制得的BiPO4粉体按质量比为(9~1):(1~9)加入到无水甲醇中,超声分散后形成前驱溶液,对前驱溶液进行磁力搅拌,得到悬浊液,将悬浊液静置分层,对下层的沉淀物进行洗涤、干燥,得到钨酸铋/磷酸铋异质结光催化剂。

2.根据权利要求1所述的钨酸铋/磷酸铋异质结光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤1中混合溶液A中Bi元素的浓度为0.133~0.15mol/L;

所述步骤2中混合溶液B中Bi元素的浓度为0.067~0.084mol/L。

3.根据权利要求1所述的钨酸铋/磷酸铋异质结光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤1和步骤2中超声分散的时间为20~30min,超声功率为400~500W;

所述步骤3中超声分散的时间为2~3h,超声功率为400~500W。

4.根据权利要求1所述的钨酸铋/磷酸铋异质结光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤1和步骤2中磁力搅拌的时间为1~2h,搅拌速度为300~400rad/min;

所述步骤3中磁力搅拌的时间为20~24h,搅拌速度为300~400rad/min。

5.根据权利要求1所述的钨酸铋/磷酸铋异质结光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤1、步骤2和步骤3中的洗涤、干燥是将沉淀物分别用无水乙醇和去离子水清洗去除杂质,然后在70~80℃下干燥15~20h。

6.根据权利要求1所述的钨酸铋/磷酸铋异质结光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤3中前驱溶液中Bi2WO6和BiPO4的总浓度为0.1~0.15g/mL。

7.权利要求1-6中任意一项所述的钨酸铋/磷酸铋异质结光催化剂的制备方法制得的钨酸铋/磷酸铋异质结光催化剂,其特征在于,该异质结光催化剂中钨酸铋的物相为正交相Bi2WO6,空间群为Pca21(29),磷酸铋的物相为单斜相BiPO4,空间群为P21/n(14);在300W氙灯的模拟太阳光照射条件下,其光催化活性是BiPO4粉体的7.3~59倍。

8.根据权利要求7所述的钨酸铋/磷酸铋异质结光催化剂,其特征在于,在300W氙灯的模拟太阳光照射条件下,其对罗丹明B的降解速率为0.00805~0.0653min-1。

9.权利要求1所述的钨酸铋/磷酸铋异质结光催化剂在光催化降解有机污染物方面的应用。