一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法及应用技术

本发明专利技术提供一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法，属于吸附材料技术领域。包括：1)将Bi(NO3)3·5H2O和表面活性剂溶解在冰乙酸中，并将Na2WO6·2H2O溶于去离子水中，将Na2WO6·2H2O溶液加入到Bi(NO3)3·5H2O‑冰乙酸溶液中，并搅拌；2)将上述混合溶液进行水热处理后取出，自然冷却至室温；3)将上述制得的产物进行抽滤，洗涤，将滤饼取出分散在酒精中，干燥得Bi2WO6。本发明专利技术还提供利用所述制备方法制备的钨酸铋以及应用。本发明专利技术制备方法原料廉价易得，易于实现，且本发明专利技术操作步骤简单易行，制备时间短。本发明专利技术在表面活性剂的辅助下经水热处理得到的Bi2WO6，较未添加表面活性剂或者添加除本发明专利技术提及的表面活性剂外的其它表面活性进行水热处理得到的Bi2WO6，呈现显著增强的吸附性能。

Preparation and application of bismuth tungstate with enhanced adsorption properties

The invention provides a preparation method of bismuth tungstate with enhanced adsorption performance, which belongs to the technical field of adsorption materials. It includes: 1) dissolving Bi (NO3) 3.5H2O and surfactant in glacial acetic acid, dissolving Na2WO6.2H2O in deionized water, adding Na2WO6.2H2O solution to Bi (NO3) 3.5H2O_glacial acetic acid solution and stirring; 2) taking out the mixture solution after hydrothermal treatment and naturally cooling to room temperature; 3) introducing the products obtained above into the solution; Filter and wash, remove the cake and spread it in alcohol, dry Bi2WO6. The invention also provides bismuth tungstate prepared by the preparation method and the application thereof. The preparation method of the invention has the advantages of cheap raw materials, easy realization, simple operation steps and short preparation time. The Bi2WO6 obtained by hydrothermal treatment with the aid of surfactant has a remarkably enhanced adsorption performance compared with the Bi2WO6 obtained by hydrothermal treatment without adding surfactant or adding other surfactants besides the surfactant mentioned in the invention.

【技术实现步骤摘要】
一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法及应用
本专利技术属于吸附材料
，具体为一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法及应用。
技术介绍
在现有的各种污染物处理技术中，吸附法具有操作简单、效率高且经济安全等优点。已经发现的高效吸附性材料有碳基多孔材料如活性炭、碳纳米管等，因其具有较高的比表面积，优异的吸附性能，较高的热稳定性和化学稳定性，被认为是良好的吸附材料。Bi2WO6作为一种典型的半导体材料，禁带宽度为2.75eV，由交替出现的(Bi2O2)2+层和八面体的(WO4)2-堆积而成的。层状结构为有机污染物分子提供了可行的运输通道，有利于有机污染物分子的吸附。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法及应用。本专利技术目的通过以下技术方案来实现：一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法，包括以下步骤：1)将Bi(NO3)3·5H2O和表面活性剂溶解在冰乙酸中，并将Na2WO6·2H2O溶于去离子水中，将Na2WO6·2H2O溶液加入到Bi(NO3)3·5H2O-冰乙酸溶液中，并搅拌；2)将上述混合溶液进行水热处理后取出，自然冷却至室温；3)将上述制得的产物进行抽滤，洗涤，然后将滤饼取出分散在酒精中，干燥得Bi2WO6。本专利技术在钨酸铋的制备过程中添加适量表面活性剂可以显著降低溶液表面张力，防止颗粒团聚，可以有效提高材料的比表面和适当改善材料表面性能，影响材料的吸附性能。但表面活性剂在水中的溶解度相对较小，为增加表面活性剂可以将其溶解在有机溶剂中，增加溶解度。硝酸铋溶解在水中容易水解生成沉淀。冰乙酸能较好溶解硝酸铋和表面活性剂。故而本专利技术采用冰乙酸同时溶解硝酸铋和表面活性剂。将Na2WO6·2H2O水溶液滴加到Bi(NO3)3·5H2O-冰乙酸-表面活性剂体系中，将生成钨酸铋沉淀，体系中存在的表面活性剂能有效防止钨酸铋沉淀的团聚，增加分散，提高其吸附性能。经水热反应后能得到晶型良好的钨酸铋。将抽滤、洗涤后的钨酸铋滤饼分散在酒精中，进一步防止钨酸铋颗粒团聚，有利于提高其吸附性能。作为本专利技术所述一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法的一个具体实施例，所述表面活性剂为SDBS或CTAB中的一种或两种。作为本专利技术所述一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法的一个具体实施例，所述表面活性剂与Bi(NO3)3·5H2O质量比为1～8：100。作为本专利技术所述一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法的一个具体实施例，所述Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO6·2H2O的摩尔比为2:1，保证原料完全生成钨酸铋。作为本专利技术所述一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法的一个具体实施例，所述搅拌采用磁力搅拌30～60min。作为本专利技术所述一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法的一个具体实施例，所述水热处理的温度为160～180℃，时间为10～14h。作为本专利技术所述一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法的一个具体实施例，所述洗涤用去离子水和无水乙醇分别洗涤数次。作为本专利技术所述一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法的一个具体实施例，所述干燥温度为60～80℃，时间为5～10h。一种吸附性能增强型钨酸铋，采用上述所述的制备方法制备得到。一种吸附性能增强型钨酸铋的应用，所述钨酸铋在吸附材料中的应用。进一步，所述钨酸铋在有机污染物分子吸附中的应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术制备方法原料廉价易得，易于实现，且本专利技术操作步骤简单易行，制备时间短。2、本专利技术在表面活性剂的辅助下经水热处理得到的Bi2WO6，较未添加表面活性剂或者添加除本专利提及的表面活性剂外的其它表面活性进行水热处理得到的Bi2WO6，呈现显著增强的吸附性能。附图说明图1为对比例1制备得到的产物钨酸铋的XRD图。图2为实施例1制备得到的产物钨酸铋的XRD图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本申请文件中记载的无水乙醇采用99.9％酒精的标准。对比例1本实施例钨酸铋的具体制备过程如下：1)将5.0000g的Bi(NO3)3·5H2O溶解在40mL冰乙酸中；将1.7153gNa2WO6·2H2O溶于20.0mL去离子水中，将完全溶解的Na2WO6·2H2O溶液逐滴加入到Bi(NO3)3·5H2O-冰乙酸溶液中，磁力搅拌30min。2)将上述混合溶液进行180℃处理12h后取出，自然冷却至室温。3)将所制得的产物进行抽滤，并用去离子水和无水乙醇分别洗涤数次，将滤饼取出分散在酒精中，80℃下干燥5h得Bi2WO6。在暗态条件下，用50mg制得的钨酸铋对体积为50ml浓度为10mg/L罗丹明B测试其吸附性能。经过测试，吸附量为罗丹明B(mg)/Bi2WO6(mg)＝0.16/50，罗丹明B吸附率32％。图1为对比例1所得产品的XRD图。从图1可以看出，所制备的样品与钨酸铋标准卡片号(JCPDS26-1044)完全一致，说明所制备样品为Bi2WO6，且没有杂峰，表明样品纯度较高。实施例1本实施例钨酸铋的具体制备过程如下：1)将5.0000gBi(NO3)3·5H2O和0.1gSDBS溶解在40mL冰乙酸中；将1.7153gNa2WO6·2H2O溶于20.0mL去离子水中，将完全溶解的Na2WO6·2H2O溶液逐滴加入到Bi(NO3)3·5H2O-SDBS-冰乙酸溶液中，磁力搅拌30min。2)将上述混合溶液160℃水热处理12h后取出，自然冷却至室温。3)将所制得的产物进行抽滤，并用去离子水和无水乙醇分别洗涤数次，将滤饼取出分散在酒精中，80℃下干燥5h得到Bi2WO6。在暗态条件下，用50mg制得的钨酸铋对体积为50ml浓度为10mg/L罗丹明B测试其吸附性能。经过测试，吸附量为罗丹明B(mg)/Bi2WO6(mg)＝0.32/50，吸附率64％。与对比例1对比，实施例1加入SDBS，SDBS/Bi(NO3)3·5H2O质量比为2％，水热温度为160℃，样品对罗丹明B的吸附性能显著增强。从图2可以看出，所制备的样品与钨酸铋标准卡片号(JCPDS26-1044)完全一致，说明所制备样品为Bi2WO6，且没有杂峰，表明样品纯度较高。实施例2本实施例钨酸铋的具体制备过程如下：1)将5.0000gBi(NO3)3·5H2O和0.2gSDBS溶解在40mL冰乙酸中；将1.7153gNa2WO6·2H2O溶于20.0mL去离子水中，将完全溶解的Na2WO6·2H2O溶液逐滴加入到Bi(NO3)3·5H2O-SDBS-冰乙酸溶液中，磁力搅拌40min。2)将上述混合溶液170℃水热处理10h后取出，自然冷却至室温。3)将所制得的产物进行减压抽滤，并用去离子水和无水乙醇分别洗涤数次，将滤饼取出分散在酒精中，60℃下干燥6h得Bi2WO6。在暗态条件下，用50mg制得的钨酸铋对体积为50ml浓度为10mg/L罗丹明B测试其吸附性能。经过测试，吸附量为罗丹明B(mg)/Bi2WO6(mg)＝0.37/50，吸附率74％。与对比例1对比，实施例2加入SDBS，SDBS/Bi(NO3)3·5H2O质量比为4％，水热温度为17本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将Bi(NO3)3·5H2O和表面活性剂溶解在冰乙酸中，并将Na2WO6·2H2O溶于去离子水中，将Na2WO6·2H2O溶液加入到Bi(NO3)3·5H2O‑冰乙酸溶液中，并搅拌；2)将上述混合溶液进行水热处理后取出，自然冷却至室温；3)将上述制得的产物进行抽滤，洗涤，将滤饼取出分散在酒精中，干燥得Bi2WO6。

【技术特征摘要】
1.一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将Bi(NO3)3·5H2O和表面活性剂溶解在冰乙酸中，并将Na2WO6·2H2O溶于去离子水中，将Na2WO6·2H2O溶液加入到Bi(NO3)3·5H2O-冰乙酸溶液中，并搅拌；2)将上述混合溶液进行水热处理后取出，自然冷却至室温；3)将上述制得的产物进行抽滤，洗涤，将滤饼取出分散在酒精中，干燥得Bi2WO6。2.如权利要求1所述一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为SDBS或CTAB中的一种或两种。3.如权利要求1所述一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂与Bi(NO3)3·5H2O质量比为1～8：100。4.如权利要求1所述一种吸附性能增强型钨酸铋的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建章，钟俊波，陈久福，刘欢欢，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：发明
国别省市：四川,51