一种磁性光催化剂涂料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于复合功能材料制备技术领域，具体涉及一种磁性光催化剂涂料的制作方法。
【背景技术】
[0002]自从发现T12在紫外光辐射下能光解水和降解有机污染物以来，一些新型的非T12光催化剂相继发展起来，如钙钛矿型、钒副族复合氧化物和铋系化合物等光催化剂。然而，对于多数光催化剂来说，它们在可见光下具有的量子效率较低，并且采用的光催化技术仍不能满足处理环境污染的需要。钨酸盐等半导体材料，因其特有的结构和物理化学性质，使其具有良好的应用前景。
[0003]近年来，将磁性物质与催化剂相结合组装成磁载光催化剂，然后利用磁分离技术方便迅捷地回收磁载光催化剂，使其得以再利用，从而减少光催化技术的成本消耗，引起了科研工作者的很大兴趣。制备磁载复合光催化剂近年来在国内外有很多报道，此外科学家们通过努力已经研制出了一些可见光催化剂，其中，钙钛矿型复合氧化物因其特殊结构而具有较好的可见光响应引起了研究者极大的关注。但它们的价格均还是比较高。
[0004]到目前为止，新型光催化Bi2WO6的制备方法已有很多种，如高温固相法、液相沉淀法、微乳液法、超声合成法、水热法、溶剂热法和微波水热法等。然而，纯相的Bi2WO6除了具有低的量子效率，还因其对可见光的利用率不高(约λ < 400nm)，限制了它在光催化方面的应用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种磁性光催化剂涂料的制作方法，原料简单易得，制备方法易于操作，对反应体系的压力无要求，制备的产品具有良好的光催化活性，得到磁载光催化剂，具有较好的可见光响应。
[0006]一种磁性光催化剂涂料的制作方法，其特征在于，包括如下步骤:
(1)将Na2WO4溶液加入到Bi(NO3) 3溶液中，其中Bi3+和W042_的浓度比为3:1，在室温下，控制温度为50-60°C反应2-3h ；
(2)取纳米二氧化钛与凹凸棒石粘土以质量比2:5混合，加入摩尔比为1:2的硝酸铁和硝酸银混合物，加水溶解，用高速搅拌机以500r/min的速度搅拌30min ；
(3)将上两步的混合液混合，添加0.3-0.5%的高分子分散剂，用NaOH溶液调节pH=7-8，然后转移到反应釜中，控制温度为160-170°C，水热反应5_6h ；
(4)将上述所得产物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，在60°C干燥，制得磁性钨酸铋粉体；
(5)将磁性钨酸铋粉体和聚苯胺按照质量比为4-5%进行复合。
[0007]所述的高分子分散剂为四乙氧基硅烷偶联剂。
[0008]本发明的有益效果在于:
1、本发明的原料简单易得，制备方法易于操作，对反应体系的压力无要求，制备的产品具有良好的光催化活性。
[0009]2、凹凸棒石粘土比表面积大，吸附性能强，作为二氧化钛的载体能提高光催化剂的性能。
[0010]3、将硝酸铁和硝酸锶组成的磁性物质与催化剂相结合得到磁载光催化剂，具有较好的可见光响应。
【具体实施方式】
[0011]实施例1
一种磁性光催化剂涂料的制作方法，其特征在于，包括如下步骤:
(1)将Na2WO4溶液加入到Bi(NO3) 3溶液中，其中Bi3+和W042_的浓度比为3:1，在室温下，控制温度为50°C反应3h ；
(2)取纳米二氧化钛与凹凸棒石粘土以质量比2:5混合，加入摩尔比为1:2的硝酸铁和硝酸银混合物，加水溶解，用高速搅拌机以500r/min的速度搅拌30min ；
(3)将上两步的混合液混合，添加0.3%的四乙氧基硅烷偶联剂，用NaOH溶液调节pH=7-8，然后转移到反应釜中，控制温度为160°C，水热反应6h ；
(4)将上述所得产物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，在60°C干燥，制得磁性钨酸铋粉体；
(5)将磁性钨酸铋粉体和聚苯胺按照质量比为4%进行复合。
[0012]实施例2
一种磁性光催化剂涂料的制作方法，其特征在于，包括如下步骤:
(1)将Na2WO4溶液加入到Bi(NO3) 3溶液中，其中Bi3+和W042_的浓度比为3:1，在室温下，控制温度为55°C反应2.5h ；
(2)取纳米二氧化钛与凹凸棒石粘土以质量比2:5混合，加入摩尔比为1:2的硝酸铁和硝酸银混合物，加水溶解，用高速搅拌机以500r/min的速度搅拌30min ；
(3)将上两步的混合液混合，添加0.4%的四乙氧基硅烷偶联剂，用NaOH溶液调节pH=7-8，然后转移到反应釜中，控制温度为165°C，水热反应5.5h ；
(4)将上述所得产物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，在60°C干燥，制得磁性钨酸铋粉体；
(5)将磁性钨酸铋粉体和聚苯胺按照质量比为4%进行复合。
[0013]实施例3
一种磁性光催化剂涂料的制作方法，其特征在于，包括如下步骤:
(1)将Na2WO4溶液加入到Bi(NO3) 3溶液中，其中Bi3+和W042_的浓度比为3:1，在室温下，控制温度为60°C反应2h;
(2)取纳米二氧化钛与凹凸棒石粘土以质量比2:5混合，加入摩尔比为1:2的硝酸铁和硝酸银混合物，加水溶解，用高速搅拌机以500r/min的速度搅拌30min ；
(3)将上两步的混合液混合，添加0.5%的四乙氧基硅烷偶联剂，用NaOH溶液调节pH=7-8，然后转移到反应釜中，控制温度为170°C，水热反应5h ；
(4)将上述所得产物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，在60°C干燥，制得磁性钨酸铋粉体；
(5)将磁性钨酸铋粉体和聚苯胺按照质量比为5%进行复合。
【主权项】
1.一种磁性光催化剂涂料的制作方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)将Na2WO4溶液加入到Bi(NO3) 3溶液中，其中Bi3+和W042_的浓度比为3:1，在室温下，控制温度为50-60°C反应2-3h ； (2)取纳米二氧化钛与凹凸棒石粘土以质量比2:5混合，加入摩尔比为1:2的硝酸铁和硝酸银混合物，加水溶解，用高速搅拌机以500r/min的速度搅拌30min ； (3)将上两步的混合液混合，添加0.3-0.5%的高分子分散剂，用NaOH溶液调节pH=7-8，然后转移到反应釜中，控制温度为160-170°C，水热反应5_6h ； (4)将上述所得产物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，在60°C干燥，制得磁性钨酸铋粉体； (5)将磁性钨酸铋粉体和聚苯胺按照质量比为4-5%进行复合。
2.根据权利要求所述的一种磁性光催化剂涂料的制作方法，其特征在于，所述的高分子分散剂为四乙氧基硅烷偶联剂。
【专利摘要】本发明公开了一种磁性光催化剂涂料的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将Na2WO4溶液加入到Bi(NO3)3溶液反应；（2）取纳米二氧化钛与凹凸棒石粘土以质量比2：5混合，加入摩尔比为l：2的硝酸铁和硝酸锶混合物，反应；（3）将上两步的混合液混合，添加高分子分散剂，调节pH=7-8，水热反应5-6h；（4）洗涤制得磁性钨酸铋粉体；（5）将磁性钨酸铋粉体和聚苯胺按照质量比为4-5%进行复合。原料简单易得，制备方法易于操作，对反应体系的压力无要求，制备的产品具有良好的光催化活性，将硝酸铁和硝酸锶组成的磁性物质与催化剂相结合得到磁载光催化剂，具有较好的可见光响应。
【IPC分类】C09D7-12, C09D179-02, B01J23-888
【公开号】CN104817868
【申请号】CN201410207802
【发明人】刘泽华
【申请人】刘泽华
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2014年5月17日