负载型硅藻土钨酸铋光催化剂

钨酸铋(Bi2WO6)光催化剂以其独特的电子结构、优良的可见光吸收能力和较高的有机物降解能力,被认为是一种潜在的优良可见光催化材料。

但是纳米钨酸铋光催化剂在使用过程中一方面容易团聚致使光催化活性降低,另一方面由于其粒径太小导致其分离及回收再生困难。所以,用于废水处理时,必须将钨酸铋负载于一定的载体上才能使用。硅藻土是由硅藻及其它微生物的硅质遗骸组成的生物硅质岩,具有独特的微孔结构,比表面积大,堆密度小,孔体积大、稳定、无毒及吸附性强等特点,是一种理想的催化剂载体。

负载型硅藻土钨酸铋光催化剂图片

负载型钨酸铋光催化剂是通过将钨酸铋与载体颗粒硅藻土复合而形成的。研究发现,软磁性Ni0.4Zn0.6Fe2O4硅藻土可以大幅提升硅藻土的负载性能,其制备过程有:

(1)、将物质的量分别为0.1×10-3mol、0.15×10-3mol、0.5×10-3mol的氯化镍、氯化锌和氯化铁用去离子水配成混合水溶液,使金属离子的总浓度为0.05mol/L,搅拌溶解后加氨水调节溶液的pH值至10,加入相当于上述体系软磁性Ni0.4Zn0.6Fe2O4质量6倍的硅藻土,搅拌均匀后移至水热反应釜中,在180℃下保持24小时后,经冷却,过滤,洗涤、干燥后得负载Ni0.4Zn0.6Fe2O4的软磁性硅藻土;

(2)、配制浓度为0.001mol/L的钨酸铵溶液和浓度为0.024mol/L硝酸铋溶液各50mL,在搅拌的条件下,将9mL和18mL浓度均为0.1mol/L的酒石酸溶液分别加入到钨酸铵和硝酸铋溶液中形成透明溶液A和B;

(3)、将所得的透明溶液A和B混合得透明混合溶液C,在搅拌条件下将步骤(1)所得的软磁性硅藻土加入到上述混合溶液C中得混合溶液D,然后混合溶液D在80℃的水浴中保持24小时得湿凝胶,湿凝胶经110℃干燥得干凝胶;

(4)、将所得干凝胶转移到马弗炉中在500℃保持36小时后得到具有高催化活性的负载型钨酸铋光催化剂。

由于硅藻土的多孔结构及较强的吸附性能可以维持钨酸铋悬浮体系较高的光催化效率;而且还可利用磁性技术来回收光催化剂,简化分离过程,降低操作费用,因此,上述负载型硅藻土钨酸铋光催化剂具有较好的应用前景。

 

 

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