一种新型的铌酸铋钙钠光催化材料的制备方法及其应用_2

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例1所制得的CaNa2Bi2Nb4O15样品的吸收光谱;
图4为本发明实施例1所制得的CaNa2Bi2Nb4O15样品在光照时对有机染料亚甲基蓝的降解曲线;
图5为本发明实施例1所制得的CaNa2Bi2Nb4O15样品降解亚甲基蓝的动力学曲线图;
图6为本发明实施例4所制得的CaNa2Bi2Nb4O15样品的X射线粉末衍射图谱;
图7为本发明实施例4所制得的CaNa2Bi2Nb4O1^品的扫描电子显微镜SEM图谱;
图8为本发明实施例4所制得的CaNa2Bi2Nb4O15样品的吸收光谱;
图9为本发明实施例4所制得的CaNa2Bi2Nb4O15样品在光照时对有机染料亚甲基蓝的降解曲线;
图10为本发明实施例4所制得的CaNa2Bi2Nb4O1^品降解亚甲基蓝的动力学曲线图。
[0024]
【具体实施方式】
[0025]实施例1:制备CaNa2Bi2Nb4Oi5
根据化学式CaNa2Bi2Nb4O15,分别称取碳酸钠Na2CO3:0.71克,碳酸钙CaW3: 0.33克,三氧化二铋Bi2O3:3.11克,五氧化二铌Nb2O5: 3.54克,首先将化学原料在玛瑙研钵中研磨并混合均匀进行第一次预煅烧,选择空气气氛,煅烧温度为350°C,煅烧时间5小时,煅烧结束取出样品,自然冷却;将第一次预煅烧的样品研磨均匀后进行第二次预煅烧,选择空气气氛,煅烧温度为550°C,煅烧时间10小时,煅烧结束取出样品自然冷却;最后,将上一步的样品研磨均匀后在空气氛围中进行最终煅烧,煅烧温度为950°C,煅烧时间15小时,即得到光催化剂铌酸铋钙钠CaNa2Bi2Nb4O15粉末。
[0026]参见附图1,它是按本实施例技术方案所制备样品的X射线粉末衍射图谱,XRD测试结果显示,与标准卡片对比,所制备的铌酸铋钙钠CaNa2B i Ab4O15结晶性良好,无杂质峰出现;
参见附图2,它是按本实施例技术方案所制备样品的扫描电子显微镜图谱,从图中可以看出,所制备的样品颗粒分散较均匀;
参见附图3,它是按本实施例技术方案所制备样品的吸收光谱,从图中可以看出,该样品吸收光波长范围较宽,能够有效对紫外光响应;
参见附图4,它是按本实施例技术方案所制备样品在不同的光照时间下对有机染料亚甲基蓝的降解曲线。从图中可以看出,与空白样对比,该样品紫外光光催化降解亚甲基蓝的降解率240分钟达到61%,说明制备出的铌酸铋钙钠CaNa2B i 2他4015材料具有良好的光催化性會K;
参见附图5,它是按本实施例技术方案所制备样品降解亚甲基蓝的动力学曲线图,从图中可以看出,该样品光催化降解亚甲基蓝的表观动力学速率常数为0.004分钟一、
[0027]
实施例 2:制备 CaNa2Bi2Nb4Oi5
根据化学式CaNa2Bi2Nb4O15,分别称取碳酸氢钠NaHCO3: 0.84克,氧化钙CaO: 0.28克,氢氧化铋Bi (OH)3:2.60克,二氧化铌NbO2: 5.00克,首先将化学原料在玛瑙研钵中研磨并混合均匀进行第一次预煅烧,选择空气气氛,煅烧温度为400°C,煅烧时间2小时,煅烧结束取出样品,自然冷却;将第一次预煅烧的样品研磨均匀后进行第二次预煅烧,选择空气气氛,煅烧温度为600°C,煅烧时间15小时,煅烧结束取出样品自然冷却;最后,将上一步的样品研磨均匀后在空气氛围中进行最终煅烧,煅烧温度为1050°C,煅烧时间12小时,即得到光催化剂铌酸铋钙钠CaNa2Bi2Nb4O15粉末。
[0028]其主要的结构形貌、吸收光谱、对亚甲基蓝的降解率和降解亚甲基蓝的动力学曲线与实施例1相似。
[0029]
实施例 3:制备 CaNa2Bi2Nb4O15
根据化学式CaNa2Bi2Nb4O15,分别称取氧化钠Na20: 0.41克,氢氧化钙Ca(OH)2:0.49克,碱式碳酸铋(B1)2CO3.0.5H20:3.46克,氢氧化铌Nb(OH)5:4.74克,首先将化学原料在玛瑙研钵中研磨并混合均匀进行第一次预煅烧,选择空气气氛,煅烧温度为450°C,煅烧时间8小时,煅烧结束取出样品,自然冷却;将第一次预煅烧的样品研磨均匀后进行第二次预煅烧,选择空气气氛,煅烧温度为900°C,煅烧时间6小时,煅烧结束取出样品自然冷却;最后,将上一步的样品研磨均匀后在空气氛围中进行最终煅烧,煅烧温度为1200°C,煅烧时间2小时,即得到光催化剂铌酸铋钙钠CaNa2Bi2Nb4O15粉末。
[0030]其主要的结构形貌、吸收光谱、对亚甲基蓝的降解率和降解亚甲基蓝的动力学曲线与实施例1相似。
[0031]
实施例4:制备CaNa2Bi2MwOi5
根据化学式CaNa2Bi2Nb4O15,分别称取硝酸钠NaNO3: 0.85克,硝酸钙Ca(M)3)2.4H20:1.18克,硝酸铋Bi(NO3)3..5H20:4.85克,氢氧化铌Nb(0H)5:3.56克。首先,将各个化学原料用稀盐酸分别加热搅拌溶解,然后分别加入适量柠檬酸,完全溶解以后混合各个溶液,继续加热搅拌2小时,得到的溶液放置烘箱中陈化干燥,温度为80°C,即得到样品前驱体;最后,将前驱体放入马弗炉中煅烧,选择空气氛围,煅烧温度为950°C,煅烧时间为17小时,煅烧结束后,将样品自然冷却,研磨均匀即得到一种铌酸铋钙钠光催化材料粉末。
[0032]参见附图6,它是按本实施例技术方案所制备样品的X射线粉末衍射图谱,XRD测试结果显示,与标准卡片比对,所制备的光催化剂铌酸铋钙钠CaNa2Bi2Nb4O15为单相材料,无杂质峰出现;
参见附图7,它是按本实施例技术方案所制备样品的扫描电子显微镜图谱,从图中可以看出,所得粉末颗粒分散较均匀,结晶性较好;
参见附图8,它是按本实施例技术方案所制备样品的吸收光谱,从图中可以看出,该样品吸收光波长范围较宽,能够有效对紫外光响应;
参见附图9,它是按本实施例技术方案所制备样品在不同的光照时间下对有机染料亚甲基蓝的降解曲线。从图中可以看出,与空白样对比,该样品光催化降解亚甲基蓝的降解率240分钟达到75%,说明制备出的铌酸铋钙钠CaNa2Bi2Nb4O15M料具有良好的光催化活性;
参见附图10,它是按本实施例技术方案所制备样品降解亚甲基蓝的动力学曲线图,从图中可以看出,该样品光催化降解亚甲基蓝的表观动力学速率常数为0.0059分钟一、
[0033]
实施例 5:制备 CaNa2Bi2Nb4O15
根据化学式CaNa2Bi2Nb4O15,分别称取氯化钠NaCl: 0.58克,氢氧化钙Ca(OH)2:0.37克,氢氧化铋Bi (OH)3:2.60克,氯化铌NbCl5:5.40克。首先,将各个化学原料用稀盐酸分别加热搅拌溶解,然后分别加入适量草酸,完全溶解以后混合各个溶液,继续加热搅拌2小时,得到的溶液放置烘箱中陈化干燥,温度为90°C,即得到样品前驱体;最后,将前驱体放入马弗炉中煅烧,选择空气氛围,煅烧温度为1000 °C,煅烧时间为12小时,煅烧结束后,将样品自然冷却,研磨均匀即得到一种铌酸铋钙钠光催化材料粉末。
[0034]其主要的结构形貌、吸收光谱、对亚甲基蓝的降解率和降解亚甲基蓝的动力学曲线与实施例4相似。
[0035]
实施例6:制备 CaNa2Bi2Nb4O15
根据化学式CaNa2Bi2Nb4O15,分别称取氢氧化钠NaOH: 0.40克,氯化钙CaCl2:0.55克,氯化铋BiCl3:3.15克,氯化铌NbCl5:5.40克。首先,将各个化学原料用稀盐酸分别加热搅拌溶解,然后分别加入适量柠檬酸,完全溶解以后混合各个溶液,继续加热搅拌2小时,得到的溶液放置烘箱中陈化干燥,温度为90°C,即得到样品前驱体;最后,将前驱体放入马弗炉中煅烧,选择空气氛围,煅烧温度为1150°C,煅烧时间为3小时,煅烧结束后,将样品自然冷却,研磨均匀即得到一种铌酸铋钙钠光催化材料粉末。
[0036]其主要的结构形貌、吸收光谱、
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