钨酸铋-膨胀石墨片层纳米复合材料及其制备

钨酸铋(Bi₂WO₆)为层状结构，具有介电、发光、离了导体等特性，并且钨酸铋在可见光下具有光催化性能，在可见光下能够光解水和光降解有机污染物，因此钨酸铋在很多相关领域有很好的应用前景。

膨胀石墨片具有强大的吸附能力、良好的热稳定性、耐酸碱性、流变性、填充性，并且具有较好的离子交换、抗盐、抗胶凝、造浆和高温相变等功能，是很有应用前景的载体材料。将钨酸铋负载于膨胀石墨片上作为复合材料使用也是一个不错的选择。但目前，我国的膨胀石墨片应用还处在较低的水平。

为解决现有技术问题，有学者提出一种钨酸铋-膨胀石墨片层纳米复合材料的制备方法，具体工艺为：

一、按鳞片石墨，浓硫酸、双氧水和重铬酸钾的质量比为10：30：5：1取样品，在40℃恒温水浴中氧化，插层12h，再按鳞片石墨1:0.9HNO₃的量加入硝酸，二次插层，继续反应30min，水洗，烘干，在900℃马弗炉中瞬时膨胀，得到膨胀石墨。

二、称取0.17g的硝酸铋溶于50ml的去离子水，磁力搅拌30min，得到白色溶液；再向白色溶液中加入0.047g的钨酸钠，继续磁力搅拌30min混合得到白色混合溶液，向所述溶液中加入0.2g的膨胀石墨继续磁力搅拌10min，得到黑色浑浊溶液；将上述溶液放入100ml 聚四氟乙烯反应釜，然后180℃水热反应24h；反应结束后取出反应釜得到下层黑色沉淀，上层澄清溶液；将黑色沉淀用去离子水，无水乙醇洗涤，然后80℃烘干，研磨得到钨酸铋/膨胀石墨片层纳米结构复合材料。

研究发现，膨胀石墨的多孔结构及较强的吸附性能，可以将石墨的导电性能够转移光生载流子避免复合，从而提高了钨酸铋-膨胀石墨片层纳米结构复合材料光催化的活性，从而维持钨酸铋悬浮体系较高的光催化效率。并且，以膨胀石墨作为载体不仅能够促进产物钨酸铋的有效分散，而且能有效使得单个钨酸铋颗粒的粒径变小，相对于纯的钨酸铋，该复合材料的催化活性大幅提高。

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