钨酸铋光催化剂高效制备法

钨酸铋作为一种具有层状结构的可见光催化剂，近年来在光催化领域受到较大的关注。在可见光照射下，其不仅能够完全降解罗丹明B、甲基橙等染料、有效去除空气中低浓度的甲苯等室内可 挥发性污染物，还能够有效分解水产生氧气，将二氧化碳还原转化为甲醇或甲烷或一氧化碳等能源物质。

现有钨酸铋光催化剂的主要制备方法为高温固融法(温度达800-100度)和水热法，其中，高温固融法是将氧化钨和氧化铋在高温下混融得到钨酸铋，所得材料比表面积较小，且光催化性能较弱。水热法通常以硝酸铋和钨酸钠为前躯体，在100-200℃的水热条件下进行反应，用时10-72小时。在水热的过程中可通过控制水热温度和时间或添加一定的模板剂来改变样品的形貌，从而实现样品性能的调变。但是传统的稳态水热方法用时较长，限制了其生产的规模化和广泛的应用。

为了高效制备出催化性能优异的钨酸铋材料，有学者将铋源、钨源和临界水混合，固液分离，固 体部分干燥后得到钨酸铋纳米光催化剂，其主要过程有：

将40mmol硝酸铋溶于400ml 0.6mol/L的稀硝酸中，获得铋源溶液；将20mmol的钨酸钾溶于400ml水中，得到钨源溶液；用高压泵同时抽取铋源溶液、钨源溶液、以及400℃且22Mpa下的去离子水到反应器中，并将压力控制在22Mpa左右进行反应，抽取的流速分别为 5ml/min、5ml/min和25ml/min，反应6～7秒后得到悬浊液；悬浊液进入冷却管路冷却后收集，所得悬浊液进行6000r/min高速离心分离得到固体，将得到固体用去离子洗涤至催化剂表面呈中性，将固体置于真空冷冻干燥仪中干燥。

所得钨酸铋结晶度较高。其粒径分布不均，波动范围为 0.1-1nm；比表面积为17.9m²/g。对样品进行可见光下光催化降解甲苯实验其甲苯降解效率92%，过程可控性强。 在不加入任何添加剂的情况下，所得钨酸铋纳米光催化剂为不规则钨酸铋纳米片，粒径在 0.1～1微米，较水热法制备的钨酸铋具有更加优异的光催化性能。

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