一种中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6及其制备方法，它涉及含铋氧酸盐Bi2WO6及其制备方法，本发明专利技术是要提供一种中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6及其制备方法。本发明专利技术的Bi2WO6是由片层叠加而成的开口罐状材料。制法：将Bi(NO3)3.5H2O加入到酸溶液中溶解，得到Bi(NO3)3溶液；将Na2WO4.2H2O加入水中得到Na2WO4溶液；在不断搅拌下，将Na2WO4.2H2O溶液滴入到Bi(NO3)3溶液中，搅拌得到混合液；将混合溶液转移到水热反应釜中进行水热反应，洗涤干燥后得到中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6。可用于光催化降解领域。
【技术实现步骤摘要】
一种中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6及其制备方法
本专利技术涉及含铋氧酸盐Bi2WO6及其制备方法。
技术介绍
在21世纪的今天，我们在大力发展社会生产力，提高生活水平的同时，对环境也造成了严重的破坏，甚至威胁到了人类的生存。现如今，水和空气作为人类最宝贵的资源已日益受到重视。特别是随着工业进程的加快，水和空气中被排放了大量的废水、废气，其中含有大量的有毒有机化合物会在人体内富集，给人类的健康带来巨大的威胁。同时在我们的日常生活中，有大量的挥发性有机化合物(volatile organic compound,V0C)被排放到环境当中，这不仅对环境造成了严重的破坏，还会使人类自己的健康乃至生命受到严重的威胁。因此，开发一种简便有效的方法来治理水体污染和大气污染是人类社会一个急需解决的问题。目前，科学研究者们已经进行了大量的工作治理环境污染。在这些研究工作中，太阳能光催化技术脱颖而出。光催化处理有机污染物的技术由于其高效，价廉，无毒，节能的优势逐渐成为研究的重点。在当今环境污染问题日益严重的情况下，开发能够循环使用的清洁可再生能源治理环境问题对于发展国民经济、实现可持续发展战略具有重大的意义。光降解有机污染物的核心是光催化材料。近几年，一种新型的具有可见光响应且可见光催化活性较好的窄带隙光催化材料Bi2WO6 (禁带宽度仅为2.8eV左右)，引起了研究者们广泛的关注，研究发现Bi2WO6具有可见光响应光催化活性并且在可见光下可以使氯仿和乙醛等有害物质矿化，将其降解为C02。因此，随着Bi2WO6光催化剂研究的不断深入，一条利用光催化氧化分解有机污染物和光解水制氢的新途径将被逐步开辟出来，这在治理环境问题和解决能源短缺方面具有较大的经济效益和重要的实用价值。钨酸铋Bi2WO6是最简单的铋层状结构氧化物之一，具有WO6和Bi2O2组成的类钙钛矿片层结构，主要具有以下几个特点:良好的紫外和可见光响应；热稳定；成本相对较低；光催化稳定；环境友好。因此，研究开发Bi2WO6光催化材料，将会增加太阳能的利用率，在环境污染问题的治理和新能源的开发应用方面有着重大的意义。利用水热合成的方法制备的钨酸铋Bi2WO6,由于水热条件不同，得到的钨酸铋Bi2WO6的形貌也有很大的区别，例如，申请号为201210149427.9的中国专利公开了一种片状卡片结构钨酸铋微晶的制备方法，该方法中，将Bi (NO3) 3.5H20和Na2WO4.2H20的溶液调节至pH值为3.8?5.2，然后120?200 °C的条件下进行水热合成即得。申请号为201210497031.3的中国专利公开了一种制备花状Bi2WO6微球的方法，采用Bi过量的Bi (NO3) 3- 5H20和Na2WO4.2H20的混合溶液，在160?180°C的条件下进行水热合成即得。形貌不同，材料的表面状态不同，其性能也不相同。中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6未见报道。
技术实现思路
本专利技术是要提供一种中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6及其制备方法。本专利技术的一种中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6，是由10~15nm厚的片层叠加而成的开口罐状材料，罐身的外径为6~8μL?，罐口的内径为1.5~3μπι。上述的中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6的制备方法，按以下步骤进行:一、称取 Bi (NO3) 3- 5H20、Na2WO4.2Η20 和摩尔浓度为 14.5mol/L 的浓硝酸，其中Bi (NO3) 3.5H20与Na2WO4.2H20的摩尔比为2:1，Bi (NO3) 3.5H20的物质的量与摩尔浓度为14.5mol/L的浓硝酸的体积的比为Imol: (0.2~0.5mL)；二、将摩尔浓度为14.5mol/L的浓硝酸蒸馏水稀释，得到酸溶液，其中摩尔浓度为14.5mol/L的浓硝酸与蒸馏水的体积比为1:(20~25);然后将步骤一称取的Bi (NO3) 3- 5H20加入到酸溶液中溶解，得到Bi (NO3) 3溶液；再按Na2WO4.2H20的物质的量与水的体积的比Imol: (10~15)mL的比例，将Na2WO4.2H20加入水中，得到Na2WO4溶液；[0011 ] 三、在不断搅拌下，将步骤二配制的Na2WO4.2H20溶液滴入到Bi (NO3) 3溶液中，滴加完毕后，继续搅拌I~2小时，得到混合液；四、将步骤三得到的混合溶液转移到反应釜中，放在温度为155~165°C烘箱中反应 IOh ~30h ；五、取出反应釜，自然冷却至室温，产物用无水乙醇和蒸馏水反复洗涤干净，然后干燥，得到中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2W06。本专利技术制备的含铋氧酸盐Bi2WO6光催化剂制备方法简单、反应条件温和、装置简易、操作方便。且产物 纯度较高，结晶度较好。本专利技术将Bi (NO3)3先利用浓硝酸处理，使得通过水热过程制得中空罐状Bi2WO6，并且使得构成这种特殊形貌的基本单元为超薄纳米片。该中空罐状多级结构Bi2WO6可以作为光降解有机污染物方面的一种催化剂使用。中空罐状多级结构Bi2WO6催化剂的吸收边在420nm左右，为可见光吸收。同时在过氧化氢的存在下降解有机污染物罗丹明B仅需40分钟，并且是完全的降解染料而不是简单的裂环反应。说明该催化剂具有良好的可见光降解活性。【附图说明】图1为试验I制备的中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6的XRD谱图；图2为试验I制备的中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6的罐底部分的SEM谱图；图3为试验I制备的中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6的罐口部分的SEM谱图；图4为试验I制备的中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6的罐口部分正面的TEM谱图；图5为试验I制备的中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6的罐口部分侧面的TEM谱图；图6为试验I制备的中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6的的紫外可见吸收谱图；图7为试验I制备的中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6*催化剂不同降解时间的紫外可见吸收谱图；图8为试验I制备的中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6的降解有机污染物随时间变化曲线图。图9为试验2制备的含铋氧酸盐Bi2WO6的SEM谱图；图10试验3制备的含铋氧酸盐Bi2WO6的SEM谱图。【具体实施方式】【具体实施方式】一:本实施方式的一种中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6,是由10?15nm厚的片层叠加而成的开口罐状材料，罐身的外径为6?8μπι，罐口的内径为L 5 ?3 μ m0【具体实施方式】二:本实施方式的一种中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6，是由12nm厚的片层叠加而成的开口罐状材料，罐身的外径为7 μ m，罐口的内径为2 μ m。【具体实施方式】三:【具体实施方式】一所述的中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6的制备方法，按以下步骤进行:一、称取 Bi (NO3) 3- 5H20、Na2WO4.2H20 和摩尔浓度为 14.5mol/L 的浓硝酸，其中Bi (NO3) 3.5H20与Na2WO4.2H20的摩尔比为2:1，Bi (NO3) 3.5H20的物质的量与摩尔浓度为14.5mol/L的浓硝酸的体积的比为Imol: (0.2?0.5mL)；二、将摩尔浓度为14.5mol本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6，其特征在于该Bi2WO6是由10～15nm厚的片层叠加而成的开口罐状材料，罐身的外径为6～8μm，罐口的内径为1.5～3μm。
【技术特征摘要】
1.一种中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6，其特征在于该Bi2WO6是由10?15nm厚的片层叠加而成的开口罐状材料，罐身的外径为6?8μπι，罐口的内径为1.5?3μπι。2.制备权利要求1所述的一种中空罐状多级结构含铋氧酸盐Bi2WO6的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行: 一、称取Bi(NO3) 3- 5H20、Na2WO4.2Η20和摩尔浓度为14.5mol/L的浓硝酸，其中Bi (NO3) 3.5H20与Na2WO4.2H20的摩尔比为2:1，Bi (NO3) 3.5H20的物质的量与摩尔浓度为14.5mol/L的浓硝酸的体积的比为Imol: (0.2?0.5mL)； 二、将摩尔浓度为14.5mol/L的浓硝酸蒸馏水稀释，得到酸溶液，其中摩尔浓度为14.5mol/L的浓硝酸与蒸馏水的体积比为1:(20?25);然后将步骤一称取的Bi (NO3) 3- 5H20加入到酸溶液中溶解，得到Bi (NO3) 3溶液；再按Na2WO4.2H20的物质的量与水的体积的比Imol: (10?15)mL的比例，将Na2WO4.2H20加入水中，得到Na2WO4溶液； 三、在不断搅拌下，将步骤二配制的Na2WO4.2H20溶液滴入到Bi (NO3) 3溶液中，滴加完毕后，继续搅拌I?2小时，得到混合液； 四、将步骤三得到的混合...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，李春梅，孙净雪，董红军，胡宜栋，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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