溶胶-凝胶法制钨酸铋光催化剂

光催化能有效地将光能转化为化学能，钨酸铋(Bi₂WO₆)作为一种新型的可见光响应光催化材料，其禁带宽度窄(2.7eV)，在紫外和可见光下都具有良好的光催化活性，能有效降解废水中的有机污染物。

钨酸铋的合成常采用固相烧结的方法：将含Bi元素和W元素的氧化物或其盐机械混合后直接在1000度左右的高温下烧结而得到，缺点是过程参数不易控制；此外，水热法也是制备钨酸铋光催化材料的另一种常用方法，但该法需利用水热釜而无法进行后续的旋涂、填充过程，工艺兼容性较差。

针对现有技术中的不足，有学者采用溶胶-凝胶法制备钨酸铋光催化剂，制备过程中只使用一种稀土类螯合剂、且用量较少，能有效解决上述问题，其过程有：

1)将Yb₂O₃和Tm₂O₃溶解在硝酸中得稀土硝酸盐溶液，对稀土硝酸盐溶液进行“烘干-水溶解”的重复操作处理后，得到稀土硝酸盐水溶液，备用；

2)将乙二胺四乙酸搅拌溶解于氨水中，得EDTA氨溶液，备用；

3)将硝酸铋溶于稀硝酸溶液中得硝酸铋溶液，向硝酸铋溶液加入步骤1)制备的稀土硝酸盐溶液，搅拌使其混合均匀后，加入部分步骤2)制备的EDTA氨溶液，充分搅拌形成透明的Bi-EDTA混合溶液；

4)将钨酸铵溶于去离子水中得钨酸铵溶液，向钨酸铵溶液中加入剩余的步骤2)制备的EDTA氨溶液，恒温加热搅拌形成W-EDTA混合溶液；

5)将W-EDTA混合溶液逐滴加入到Bi-EDTA混合溶液中，用氨水和硝酸调节溶液的 ph＝2-4，再将此混合溶液在70-90℃恒温水浴加热搅拌至溶液澄清，得钨酸铋前驱体溶胶， 于80℃烘干得到干凝胶；

6)将干凝胶碾碎后于350℃焙烧除去其中的有机物，在于450℃焙烧，制得稀土离子掺杂的钨酸铋纳米粉。

上述方法采用溶胶-凝胶法制备钨酸铋前驱体溶胶，经过450℃烧结制备钨酸铋纳米粉末。所制备的钨酸铋前驱体溶胶由于在操作过程中使用较少量的螯合剂，能有效提高溶胶的浓度，可制备出质量上佳的成品，并具有非常高的兼容性，可直接用于后续的薄膜旋涂、蛋白石光子晶体模板的填充等先进材料制备工艺。

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