微波水热法制备钨酸铋粉体光催化剂

利用光催化技术可将有机污染物氧化分解成无机物,反应体系在光催化下将吸收的光能转化为化学能,这种发现已成为当前学术的热点,特别在有机污染物治理领域和电析氢领域有着良好的应用前景。

光催化性是纳米半导体的独特性能之一。传统半导体光催化剂二氧化钛 (TiO2)能带较高,对太阳光的利用率不高。纳米钨酸铋作为一种可见光诱导的新型催化剂,具有良好的可见光响应。Bi2WO6还具有热稳定、光催化稳定、无毒等特点。

微波水热法制备钨酸铋粉体光催化剂图片

在钨酸铋的光催化研究中,学者们认为形貌控制一直是纳米材料中的研究热点,Bi2WO6作为最简单的层状Aurivillius型氧化物,本身具有层状结构,最有利于形成二维结构,可控制合成的反应条件来得到复杂的多级结构,进而达到改善其光催化性能的目的。所以,一种升级于水热合成法的新型制取方法应运而生,它被称为微波水热法。

微波水热法结合了微波独特的加热特性和水热法的优点,有其它传统合成技术不可比拟的优点,具有反应速度快、合成时间短、反应条件温和、反应效高、 产品具有较高的纯度、窄的粒径分布等优点,采用微波水热法制备多孔疏松绒线团状钨酸铋粉体光催化剂,其技术方案包括:

步骤1:称取Bi(NO3)3•5H2O和Na2WO4•2H2O放入烧杯中,向烧杯中加入适量去离子水,使Bi(NO3)3•5H2O浓度为0.05mol/L,Na2WO4•2H2O浓度 为0.025mol/L。

步骤2:调节pH=1.6,室温磁力搅拌1小时使原料混合均匀,得微波水热反应的前驱液;

步骤3:将前驱液放入聚四氟乙烯内衬的反应釜中,再将反应釜放入微波水热反应仪中,设定功率300W,在温度为180℃下反应60mins后停止反应;

步骤4:待反应温度降至室温后,取出反应釜中的沉淀物;用水和无水乙醇将沉淀物洗涤至中性;在80℃下干燥10小时,即得多孔疏松绒线团状钨酸铋粉体光催化剂。

微波水热法制备的钨酸铋粉体光催化剂粉体形貌为由薄片组成的分层多孔疏松绒线团状,层状多孔疏松绒线团形貌既有利于有机物的吸附,也有利于光在粉体催化剂内的漫反射,提高光能利用率。

 

 

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