纳米溴化银复合钨酸铋的制备方法及其产品和应用与流程

本发明属于环境材料制备技术领域，具体涉及到一种纳米溴化银复合钨酸铋的制备方法及其产品和应用。

背景技术：

四环素类抗生素水溶性较好,经体内代谢大部分以原形排出,最终进入城市的污水处理系统中,而各种污水处理过程对污水中的这些物质不起作用或作用很少最终被排放到环境中,对环境污染构成潜在威胁,它们在环境中不易发生生物降解,因而容易在水环境中储存和蓄积,它们在地表水中已被频繁检出。因此,对环境中四环素的去除显得尤为重要。在众多治理水污染的方法中,光催化技术由于其自身的优点而显得较为突出,利用光催化技术不仅降低处理水污染成本,而且可以有效的将水体中的酚类污染物降解为对环境无害的小分子物质。

bi2wo6光催化剂由于禁带宽度仅为2.7ev，具备可见光吸收。与此同时，通过水热法合成的bi2wo6纳米材料易于成片，具有较大的比表面积，利于污染物的吸附。因此，bi2wo6被认为是具备发展潜力的可见光光催化剂。但由于bi2wo6光生电子-空穴容易复合，限制了bi2wo6光催化应用的潜力，因此对bi2wo6进行改性以改善其光催化性能是亟待解决的问题。agbr的禁带宽度仅为2.65ev，也是具备可见光响应的半导体光催化材料。另外，由于agbr材料容易光还原生成ag纳米颗粒，因此将agbr与bi2wo6复合，不仅能够利用异质结结构提高载流子分离效率，同时也能够利用ag纳米颗粒的等离子共振效应，大幅度提高bi2wo6对可见光的利用率。所以,在bi2wo6的基础上加入agbr，并通过紫外光照条件在agbr颗粒表面还原出一层ag，可以有效提升bi2wo6光催化剂的活性。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纳米溴化银复合钨酸铋的制备方法。

本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的纳米溴化银复合钨酸铋产品。

本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现：一种纳米溴化银复合钨酸铋的制备方法，采用水热-离子交换-原位复合法相结合，制备异质结agbr@bi2wo6纳米复合材料，包括以下步骤：

a、在去离子水中加入五水硝酸铋（bi(no3)3﹒5h2o）和0.330g二水钨酸钠（na2wo4﹒2h2o），至所述的五水硝酸铋（bi(no3)3﹒5h2o）和0.330g二水钨酸钠（na2wo4﹒2h2o）摩尔比为2:1~2:2，搅拌60min形成均匀的溶液；

b、将该溶液转移到一个100ml聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，水热合成，得到样品；

c、将得到的样品洗涤，随后在60~80℃真空烘箱中烘干，得到纳米片球bi2wo6；

d、将得到纳米片球bi2wo6分散到溴化钾水溶液中，进行离子交换，超声分散后将一定量的硝酸银溶液逐滴加入，搅拌一定时间原位生成溴化银混合溶液；

e、将所得混合溶液放置在紫外灯下，光照一定时间，洗涤干燥，得到纳米agbr@bi2wo6。

所述的水热反应温度为120~200℃，反应时间为8~24h。

所述的紫外光灯为汞灯，光照功率为300w，光照时间为1.5~2.5h。

所述的纳米片球有多个纳米片组成，纳米片的厚度为15nm。

本发明提供一种纳米溴化银复合钨酸铋，根据上述任一所述方法制备得到。

本发明提供一种纳米溴化银复合钨酸铋在降解四环素中作为复合光催化剂的应用。

本发明通过将溴化银复合到纳米钨酸铋表面的方法，既能使溴化银与钨酸铋形成异质结结构，提高光催化剂的光生电子-空穴对的分离效率，并且通过光照的手段，在溴化银表面还原出一层银单质薄膜，促进电子的转移，不仅使得催化剂的吸附能力和分散性提高，并且能够大幅度提高钨酸铋的光催化活性。xe灯下对rhb降解30min后，降解率达到90.7%。所得到的agbr@bi2wo6可广泛应用于污染物降解、废水处理、光水解产氢等领域。

附图说明

图1为本发明实施例1合成的纳米级agbr@bi2wo6的xrd图。

图2为本发明实施例2合成的纳米级agbr@bi2wo6的sem图。

图3为本发明实施例3合成的纳米级agbr@bi2wo6对rhb的降解曲线。

具体实施方式

本发明下面通过具体实例进行详细的描述，但是本发明的保护范围不受限于这些实施例子。

实施例1

一种纳米溴化银复合钨酸铋的制备方法，采用水热-离子交换-原位复合法相结合，制备异质结agbr@bi2wo6纳米复合材料，包括以下步骤：

a、在80ml的去离子水中加入硝酸，将ph调整到3，加入2mmol的五水硝酸铋（bi(no3)3﹒5h2o）和1mmol的二水钨酸钠（na2wo4﹒2h2o），搅拌1小时形成均匀的溶液；

b、将该溶液转移到一个100ml聚四氟乙烯衬底中不锈钢高压釜中，水热反应在180℃下进行24小时，反应结束后，等待反应釜自然冷却，之后将所得样品取出；

c、将得到的样品用水和乙醇交换洗涤三次，在60℃的真空烘箱中烘干得到纳米片球bi2wo6固体；

d、将所得固体用玛瑙研钵研磨成细小均匀的粉末，取0.2g粉末将其分散到60ml的溴化钾（0.44g/l）溶液中，进行离子交换，超声分散15分钟,再将60ml的0.628g/l硝酸银溶液缓慢滴加到上述分散液中，搅拌2h原位生成溴化银混合溶液；

e、将所得混合溶液放置在300w紫外汞灯下光照1h，洗涤烘干后得到浅棕色纳米agbr@bi2wo6粉末。

合成的纳米agbr@bi2wo6的xrd图如图1所示。

实施例2

一种纳米溴化银复合钨酸铋的制备方法，其特征在于，采用水热-离子交换-原位复合法相结合，制备异质结agbr@bi2wo6纳米复合材料，包括以下步骤：

a、在80ml中去离子水加入0.1g的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（ctab），搅拌20min形成均匀的混合胶束分散体系；再加入2mmol的五水硝酸铋和1mmol的二水钨酸钠到上述胶束分散体系中，搅拌1小时转n形成均匀的溶液；

b、将该溶液转移到一个100ml聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，水热反应在180℃下进行24小时，反应结束后，等待反应釜自然冷却，之后将所得样品取出；

c、将得到的样品用水和乙醇交换洗涤三次，在60℃的真空烘箱中烘干得到纳米片球bi2wo6固体；

d、将所得固体用玛瑙研钵研磨成细小均匀的粉末，取0.4g粉末将其分散到100ml的溴化钾（0.44g/l）溶液中，进行离子交换，超声分散15分钟，再将100ml的硝酸银（0.628g/l）溶液缓慢滴加到上诉分散液中，搅拌2h后原位生成溴化银混合溶液；

e、将所得混合溶液放置在300w紫外汞灯下光照0.5h，洗涤烘干后得到浅棕色纳米agbr@bi2wo6粉末。

合成的纳米agbr@bi2wo6的sem图如图2所示。

实施例3

一种纳米溴化银复合钨酸铋的制备方法，其特征在于，采用水热-离子交换-原位复合法相结合，制备异质结agbr@bi2wo6纳米复合材料，包括以下步骤：

a、在80ml中去离子水加入0.5g的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（ctab），搅拌20min形成均匀的混合胶束分散体系；再加入2mmol的五水硝酸铋和1mmol的二水钨酸钠到上述胶束分散体系中，搅拌1小时形成均匀的溶液；

b、将该溶液转移到一个100ml聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，水热反应在180℃下进行24小时，反应结束后，等待反应釜自然冷却之后，将所得样品取出；

c、将得到的样品用水和乙醇交换洗涤三次，在60℃的真空烘箱中烘干纳米片球bi2wo6固体。

d、将所得固体用玛瑙研钵研磨成细小均匀的粉末，取0.4g粉末将其分散到100ml的溴化钾（0.44g/l）溶液中，进行离子交换，超声分散15分钟，再将100ml的硝酸银（0.628g/l）溶液缓慢滴加到上述分散液中，搅拌2h后原位生成溴化银混合溶液；

e、将所得混合溶液放置在300w紫外汞灯下光照0.5h，洗涤烘干后得到浅棕色agbr@bi2wo6粉末。

取agbr@bi2wo6粉末60mg加入80mlrhb（10mg/l）污染物溶液中，在300wxe灯可见光照下反应，30分钟rhb降解率达到90.7%，浓度变化如图3所示。