溶膠-凝膠法制鎢酸鉍光催化劑

光催化能有效地將光能轉化為化學能，鎢酸鉍(Bi₂WO₆)作為一種新型的可見光回應光催化材料，其禁帶寬度窄(2.7eV)，在紫外和可見光下都具有良好的光催化活性，能有效降解廢水中的有機污染物。

鎢酸鉍的合成常採用固相燒結的方法：將含Bi元素和W元素的氧化物或其鹽機械混合後直接在1000度左右的高溫下燒結而得到，缺點是過程參數不易控制；此外，水熱法也是製備鎢酸鉍光催化材料的另一種常用方法，但該法需利用水熱釜而無法進行後續的旋塗、填充過程，工藝相容性較差。

針對現有技術中的不足，有學者採用溶膠-凝膠法製備鎢酸鉍光催化劑，製備過程中只使用一種稀土類螯合劑、且用量較少，能有效解決上述問題，其過程有：

1)將Yb₂O₃和Tm₂O₃溶解在硝酸中得稀土硝酸鹽溶液，對稀土硝酸鹽溶液進行“烘乾-水溶解”的重複操作處理後，得到稀土硝酸鹽水溶液，備用；

2)將乙二胺四乙酸攪拌溶解於氨水中，得EDTA氨溶液，備用；

3)將硝酸鉍溶於稀硝酸溶液中得硝酸鉍溶液，向硝酸鉍溶液加入步驟1)製備的稀土硝酸鹽溶液，攪拌使其混合均勻後，加入部分步驟2)製備的EDTA氨溶液，充分攪拌形成透明的Bi-EDTA混合溶液；

4)將鎢酸銨溶于去離子水中得鎢酸銨溶液，向鎢酸銨溶液中加入剩餘的步驟2)製備的EDTA氨溶液，恒溫加熱攪拌形成W-EDTA混合溶液；

5)將W-EDTA混合溶液逐滴加入到Bi-EDTA混合溶液中，用氨水和硝酸調節溶液的 ph＝2-4，再將此混合溶液在70-90℃恒溫水浴加熱攪拌至溶液澄清，得鎢酸鉍前驅體溶膠， 於80℃烘乾得到幹凝膠；

6)將幹凝膠碾碎後於350℃焙燒除去其中的有機物，在於450℃焙燒，制得稀土離子摻雜的鎢酸鉍納米粉。

上述方法採用溶膠-凝膠法製備鎢酸鉍前驅體溶膠，經過450℃燒結製備鎢酸鉍納米粉末。所製備的鎢酸鉍前驅體溶膠由於在操作過程中使用較少量的螯合劑，能有效提高溶膠的濃度，可製備出品質上佳的成品，並具有非常高的相容性，可直接用於後續的薄膜旋塗、蛋白石光子晶體範本的填充等先進材料製備工藝。

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