一种铜/钨酸铋复合光催化材料及其制备方法_2

文档序号:8291030阅读:来源:国知局
mol/L的抗坏血酸水溶液逐滴加 入到混合液中,继续搅拌20min。将所得到的悬浊液移至内衬Tef Ion的不锈钢反应釜内,封 釜,190°C下反应10h。反应完毕后,自然冷却至室温,离心过滤,洗涤,80°C真空干燥8h,得 到粉末状铜/钨酸铋复合光催化材料,记做2. Oat% Cu/Bi2W06。
[0055] 实施例4
[0056] (1)制备钨酸铋
[0057] 将2mmol Bi (NO3) 3 · 5H20溶于20mL浓度为0. 6mol/L的HNO3溶液中,室温下搅拌 至固体Bi (NO3) 3 · 5H20溶解,然后滴加 IOmL浓度为0. 02mol/L的(NH4) 1QW12041 · 5H20水溶 液,继续搅拌2h,后将此混合溶液转入内衬Tef Ion的不锈钢反应釜内,密封后放入电热恒 温鼓风干燥箱中于190°C下反应4h,反应完毕后,自然冷却至室温,离心分离,洗涤,80°C真 空干燥2h得到Bi 2WO6;
[0058] (2)制备铜/钨酸铋复合光催化材料
[0059] 将Immol鹤酸祕粉体分散于去20mL去离子水中,然后滴加8mL浓度为5. 0mmol/L 的CuSO4水溶液,磁力搅拌30min后,将20mL浓度为0. 01m〇l/L的抗坏血酸水溶液逐滴加 入到混合液中,继续搅拌30min。将所得到的悬浊液移至内衬Tef Ion的不锈钢反应釜内,封 釜,190°C下反应10h。反应完毕后,自然冷却至室温,离心过滤,洗涤,80°C真空干燥8h,得 到粉末状铜/钨酸铋复合光催化材料,记做4. 0% atCu/Bi2W06。
[0060] 实施例5
[0061] (1)制备钨酸铋
[0062] 将2mmol Bi (NO3) 3 · 5H20溶于20mL浓度为0· 6mol/L的HNO3溶液中,室温下搅拌 至固体Bi (NO3) 3 · 5H20溶解,然后滴加 IOmL浓度为0. 02mol/L的(NH4) 1QW12041 · 5H20水溶 液,继续搅拌2h,后将此混合溶液转入内衬Tef Ion的不锈钢反应釜内,密封后放入电热恒 温鼓风干燥箱中于190°C下反应4h,反应完毕后,自然冷却至室温,离心分离,洗涤,80°C真 空干燥2h得到Bi 2WO6。
[0063] (2)制备铜/钨酸铋复合光催化材料
[0064] 将Immol鹤酸祕粉体分散于去20mL去离子水中,然后滴加16mL浓度为5. Ommol/ L的CuSO4水溶液,磁力搅拌30min后,将40mL浓度为0. 01m〇l/L的抗坏血酸水溶液逐滴加 入到混合液中,继续搅拌40min。将所得到的悬浊液移至内衬Teflon的不锈钢反应釜内,封 釜,190°C下反应10h。反应完毕后,自然冷却至室温,离心过滤,洗涤,80°C真空干燥8h,得 到粉末状铜/钨酸铋复合光催化材料,记做8. Oat% Cu/Bi2W06。
[0065] 实施例6
[0066] (1)制备钨酸铋
[0067] 将2mmol Bi (NO3) 3 · 5H20溶于20mL浓度为(λ 6mol/L的HNO3溶液中,室温下搅拌 至固体Bi (NO3) 3 · 5H20溶解,然后滴加 IOmL浓度为0. 02mol/L的(NH4) 1QW12041 · 5H20水溶 液,继续搅拌2h,后将此混合溶液转入内衬Tef Ion的不锈钢反应釜内,密封后放入电热恒 温鼓风干燥箱中于190°C下反应4h,反应完毕后,自然冷却至室温,离心分离,洗涤,80°C真 空干燥2h得到Bi 2WO6;
[0068] (2)制备铜/钨酸铋复合光催化材料
[0069] 将Immol鹤酸祕粉体分散于去20mL去离子水中,然后滴加20mL浓度为5. Ommol/ L的CuSO4水溶液,磁力搅拌30min后,将50mL浓度为0,01mol/L的抗坏血酸水溶液逐滴加 入到混合液中,继续搅拌40min。将所得到的悬浊液移至内衬Teflon的不锈钢反应釜内,封 釜,190°C下反应10h。反应完毕后,自然冷却至室温,离心过滤,洗涤,80°C真空干燥8h,得 到粉末状铜/钨酸铋复合光催化材料,记做10. Oat% Cu/Bi2W06。
[0070] 对比实施例1
[0071] 将2mmol Bi (NO3) 3 · 5H20溶于20mL浓度为0· 6mol/L的HNO3溶液中,室温下搅拌 至固体Bi (NO3) 3 · 5H20溶解,然后滴加 IOmL浓度为0. 02mol/L的(NH4) 1QW12041 · 5H20水溶 液,继续搅拌2h,后将此混合溶液转入内衬Tef Ion的不锈钢反应釜内,密封后放入电热恒 温鼓风干燥箱中于190°C下反应4h,反应完毕后,自然冷却至室温,离心分离,洗涤,80°C真 空干燥2h得到Bi 2WO6。
[0072] 对比实施例2
[0073] (1)制备钨酸铋
[0074] 将2mmol Bi (NO3) 3 · 5H20溶于20mL浓度为0· 6mol/L的HNO3溶液中,室温下搅拌 至固体Bi (NO3) 3 · 5H20溶解,然后滴加 IOmL浓度为0. 02mol/L的(NH4) 1QW12041 · 5H20水溶 液,继续搅拌2h,后将此混合溶液转入内衬Tef Ion的不锈钢反应釜内,密封后放入电热恒 温鼓风干燥箱中于190°C下反应4h,反应完毕后,自然冷却至室温,离心分离,洗涤,80°C真 空干燥2h得到Bi 2WO6。
[0075] (2)制备氧化亚铜/钨酸铋复合光催化材料
[0076] 将Immol鹤酸祕粉体分散于去20mL去离子水中,然后滴加 IOmL浓度为5. Ommol/ L的CuSO4水溶液,磁力搅拌30min后,将7. 5mL浓度为0. 01m〇l/L的抗坏血酸水溶液逐滴 加入到混合液中,继续搅拌20min。将所得到的悬浊液移至内衬Tef Ion的不锈钢反应釜内, 封釜,190°C下反应10h。反应完毕后,自然冷却至室温,离心过滤,洗涤,80°C真空干燥8h, 得到红色粉末状氧化亚铜/钨酸铋复合光催化材料,记做Cu 20/Bi2W06。
[0077] 图1为氧化亚铜/钨酸铋、铜/钨酸铋以及钨酸铋的X射线粉末衍射图;由图1可 以看出,粉体(131)、(202)、(002)、(331) (400)、(262)和(204)晶面特征衍射峰的位置与 标准卡(JCPDS No. 39-0256)完全吻合,且没有出现任何杂质相,说明对比实施例1所得到 的样品为纯度较高的正交晶系Bi2WO 6。由对比实施例2所得样品Cu2CVBi2WOfJ^ XRD图谱可 以看出,样品中出现两套XRD特征衍射峰,分别对应于立方晶系Cu2O (JCPDS No. 05-0667)和 正交晶系的Bi2WO6,说明当步骤(2)中加入的抗坏血酸不足时所得到的是Cu 2O和扮2106复 合光催化材料。由实施例1所得样品5. Oat% Cu/Bi2W〇j^ XRD图谱可以看出,样品中出现 的XRD特征衍射峰,分别对应于立方晶系单质Cu (JCPDS No. 05-0836)和正交晶系的Bi2WO6, 说明当步骤(2)中加入的抗坏血酸与硫酸铜物质量比等于5 :1时,所得到的是Cu单质和 Bi2WO6复合光催化材料。
[0078] 使用JADE 5软件对各样品的结构进行精修,相应的结晶学数据见表1。
[0079] 表1光催化材料的晶胞参数、晶粒尺寸及比表面积
[0080]
【主权项】
1. 一种铜/钨酸铋复合光催化材料,其特征在于,将纳米铜沉积在钨酸铋光催化剂上, 其中纳米铜是钨酸铋光催化剂摩尔量的4?8%。
2. -种铜/钨酸铋复合光催化材料的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施: 步骤1,制备钨酸铋 将Bi (NO3) 3 ·5Η20溶解于HNO3溶液后滴加(NH4) 1QW12041 ·5Η20水溶液,继续搅拌2h,然后 将其转入内衬Teflon的不锈钢反应釜内,密封后放入电热恒温鼓风干燥箱中于140-200°C 下反应2-12h,反应完毕后,自然冷却至室温,离心分离,洗涤,60-100°C真空干燥l_3h得到 Bi2WO6 粉体; 步骤2,制备铜/钨酸铋复合光催化材料 将步骤1得到的钨酸铋粉体分散于去离子水中,然后滴加 CuSO4水溶液,磁力搅拌 30min后,将抗坏血酸水溶液逐滴加入到混合液中,继续搅拌20?40min ;将得到的悬浊液 移至内衬Teflon的不锈钢反应釜内,封釜,180-200°C下反应7-12h后,自然冷却至室温,离 心过滤,洗涤,60-KKTC真空干燥6-12h,得到铜/钨酸铋复合光催化材料。
3. 根据权利要求2所述的铜/钨酸铋复合光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤1 中HNO3溶液的浓度为0· 6mol/L,Bi (NO 3) 3 ·5H2O与HNO3溶液的物质的量体积比为I : IOmol/ L0
4. 根据权利要求2所述的铜/钨酸铋复合光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤1 中(NH4)ltlW 12O41 · 5H20水溶液浓度为0· 02mol/L,(NH4)ltlW12O41 · 5H20水溶液与硝酸溶液的体 积比为1 :2。
5. 根据权利要求2所述的铜/钨酸铋复合光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤1 中优选将反应釜密封后放入电热恒温鼓风干燥箱中在190°C下反应4h。
6. 根据权利要求2所述的铜/钨酸铋复合光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤1 中优选在80°C真空干燥a得到Bi2TO 6。
7. 根据权利要求2所述的铜/钨酸铋复合光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤2 中Bi2WO6与去离子水的物质量体积比为I :20mol/L。
8. 根据权利要求2所述的铜/钨酸铋复合光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤2 中CuSO4水溶液浓度为5. Ommol/L。
9. 根据权利要求2所述的铜/钨酸铋复合光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤2 中抗坏血酸水溶液浓度为0,01mol/L,抗坏血酸与CuSO4物质的量比为5 :1。
10. 根据权利要求2所述的铜/钨酸铋复合光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤 2中优选将不锈钢反应釜密封后放入电热恒温鼓风干燥箱中在190°C下反应IOh ;步骤2中 优选在80°C真空干燥8h得到CU/Bi2TO6。
【专利摘要】本发明公开了一种铜/钨酸铋复合光催化材料,将纳米铜沉积在钨酸铋光催化剂上,其中纳米铜是钨酸铋光催化剂摩尔量的4~8%。本发明还公开了其制备方法:将钨酸铋分散于去离子水中后滴加CuSO4水溶液,然后滴加抗坏血酸水溶液;将所得到的悬浊液移至内衬Teflon的不锈钢反应釜内反应,自然冷却至室温,离心过滤,洗涤,真空干燥,即得。本发明铜/钨酸铋复合光催化材料,无团聚,比表面积大,可见光响应范围宽,催化活性相比钨酸铋显著提高,重复使用性能良好,且制备工艺简单,条件温和,可控性好,操作方便。
【IPC分类】C02F1-30, B01J23-888
【公开号】CN104607200
【申请号】CN201510002864
【发明人】王丹军, 郭莉, 薛岗林, 付峰
【申请人】延安大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月5日
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1