鎢酸鉍光催化劑高效製備法

鎢酸鉍作為一種具有層狀結構的可見光催化劑，近年來在光催化領域受到較大的關注。在可見光照射下，其不僅能夠完全降解羅丹明B、甲基橙等染料、有效去除空氣中低濃度的甲苯等室內可 揮發性污染物，還能夠有效分解水產生氧氣，將二氧化碳還原轉化為甲醇或甲烷或一氧化碳等能源物質。

現有鎢酸鉍光催化劑的主要製備方法為高溫固融法(溫度達800-100度)和水熱法，其中，高溫固融法是將氧化鎢和氧化鉍在高溫下混融得到鎢酸鉍，所得材料比表面積較小，且光催化性能較弱。水熱法通常以硝酸鉍和鎢酸鈉為前軀體，在100-200℃的水熱條件下進行反應，用時10-72小時。在水熱的過程中可通過控制水熱溫度和時間或添加一定的範本劑來改變樣品的形貌，從而實現樣品性能的調變。但是傳統的穩態水熱方法用時較長，限制了其生產的規模化和廣泛的應用。

為了高效製備出催化性能優異的鎢酸鉍材料，有學者將鉍源、鎢源和臨界水混合，固液分離，固 體部分乾燥後得到鎢酸鉍納米光催化劑，其主要過程有：

將40mmol硝酸鉍溶於400ml 0.6mol/L的稀硝酸中，獲得鉍源溶液；將20mmol的鎢酸鉀溶于400ml水中，得到鎢源溶液；用高壓泵同時抽取鉍源溶液、鎢源溶液、以及400℃且22Mpa下的去離子水到反應器中，並將壓力控制在22Mpa左右進行反應，抽取的流速分別為 5ml/min、5ml/min和25ml/min，反應6～7秒後得到懸濁液；懸濁液進入冷卻管路冷卻後收集，所得懸濁液進行6000r/min高速離心分離得到固體，將得到固體用去離子洗滌至催化劑表面呈中性，將固體置於真空冷凍乾燥儀中乾燥。

所得鎢酸鉍結晶度較高。其粒徑分佈不均，波動範圍為 0.1-1nm；比表面積為17.9m²/g。對樣品進行可見光下光催化降解甲苯實驗其甲苯降解效率92%，過程可控性強。 在不加入任何添加劑的情況下，所得鎢酸鉍納米光催化劑為不規則鎢酸鉍納米片，粒徑在 0.1～1微米，較水熱法製備的鎢酸鉍具有更加優異的光催化性能。

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