钨酸铋/钛复合光催化剂制取

光催化技术发展至今,其在环境净化中表现出反应条件温和、降解彻底、清洁环保等特点,并逐步成为污染治理领域的热门技术之一,Bi2WO6因具有较高的可见光活性,成为可见光光催化领域的研究热点。

钨酸铋的制取方法有共沉淀法、水热法及有机沉降等,这些方法可以控制Bi2WO6粉体的颗粒尺寸,提升了光催化效率。然而,Bi2WO6的氧化能力及光催化效率与发展成熟的TiO2体系相比仍有一定的差距,但这些方法都是较容易改善的问题。

光生载流子在传输过程中的复合是钨酸铋光催化效率不够高的主要原因,而复合光催化剂可以有效阻止光催化过程中光生电子和空穴的复合机率,有效提升光催化效率及太阳光的利用率。在制备过程中,采用TiO2和Bi2WO6合体,是提升性能的有效途径之一。

钨酸铋复合光催化剂图片

根据98wt.%Bi2WO6‑2wt.%TiO2配比制备钨酸铋/钛复合光催化膜,其具体步骤如下:

1、制备钨酸铋。以化学计量比,称取0.970gBi(NO3)3•5H2O和0.330gNa2WO4•2H2O分别溶于20mL乙二醇中,将上述两种溶液混合均匀后得到澄清溶液,然后转移到水热釜中,在160℃下加热16小时。反应结束后,将得到的产物经离心、洗涤后在60℃下干燥4小时。将得到的0.98gBi2WO6粉末均匀分散于以钛酸丁酯为原料制备的TiO2前驱体液中。

2、制备二氧化钛前驱体液。将1体积的钛酸丁酯加入10体积乙醇中制成钛酸丁酯的乙醇溶液,然后加入1体积稳定剂,经强烈搅拌得到淡黄色透明溶液,再缓慢滴加2体积纯水,同时强力搅拌。将形成透明的溶液于25℃ 恒温下静置24h,即得到均匀的TiO2前驱体液。

3、合成。将洁净的不锈钢丝网浸在所述溶有Bi2WO6的 TiO2前躯体溶液中,采用浸渍提拉法制得复合光催化膜,干燥后重复提拉次数,直到负载上20gm‑2的催化剂,最后在500℃焙烧4h,制得不锈钢丝网负载的Bi2WO6复合光催化膜。

为了研究所制备复合光催化膜在污水治理应用中的性能,在可见光下光催化降解RhB染料。利用RhB光催化降解脱色的性质,通过紫外/可见吸收谱测量溶液在553nm的吸光度,来观察溶液颜色的变化,进而得出脱色率,所得的Bi2WO6复合光催化膜在可见光照射下降解RhB过程中,RhB溶液吸光度随时间变化的曲线;可知光照30分钟后,RhB溶液的降解率为99.5%,性能优良。

 

 

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