一种钨酸铋作为光催化剂降解有机磷的方法技术

本发明专利技术的目的在于克服传统纳米催化剂TiO2需要紫外灯光源，降解规模有限，从而提供一种钨酸铋作为光催化剂降解有机磷的方法，采用在强酸性条件下制备3D鸟巢状钨酸铋纳米材料，在光照下将有机磷降解为无毒的无机产物，该方法降解效率高，可大规模降解，不会造成二次污染，在有机磷降解领域有重大意义。

【技术实现步骤摘要】
一种钨酸铋作为光催化剂降解有机磷的方法
本专利技术涉及一种钨酸铋作为光催化剂降解有机磷的方法，属于光催化材料

技术介绍
有机磷农药污染是专门用做杀虫剂的有机磷化合物对环境的污染。它们是磷酸酯、焦磷酸酯或硫酯类化合物，具有很强的杀虫、杀菌力，它对人、畜的毒性也很大，能从口、鼻、皮肤等任何部位进入体内而被吸收。主要包括敌敌畏、对硫磷、甲拌磷、内吸磷、乐果、敌百虫、马拉硫磷等。每年全世界有数百万人发生急性有机磷中毒，其中约有30万人口死亡，且大多数发生在发展中国家。同时在有机磷生产过程，有机磷废水随水流进入江河之中，会对水生浮游植物、甲壳类动物、棘皮动物、鱼类的生长都有抑制作用，也使农村饮用水受到污染，严重破坏生态平衡。虽然有机磷会发生自然降解，但降解速度慢，在其降解之前就已经对生态环境造成严重破坏，因此对人工降解有机磷的研究具有极大的意义。本专利技术是以钨酸铋作为光催化剂，加快有机磷的降解速度，大大减少了有机磷对环境的危害。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服传统纳米催化剂TiO2需要紫外灯光源，降解规模有限，从而提供一种钨酸铋作为光催化剂降解有机磷的方法，采用在强酸性条件下制备3D鸟巢状钨酸铋纳米材料，在光照下将有机磷降解为无毒的无机产物，该方法降解效率高，可大规模降解，不会造成二次污染，在有机磷降解领域有重大意义。所述3D鸟巢状钨酸铋是一种可见光响应型半导体光催化材料，能在可见光区域进行光能响应。3D鸟巢状是由钨酸铋的纳米片堆叠而成，直径约为0.8-1.4um，其比表面积约为24.68m2/g，且表面疏松多缝隙，能吸附降解有机磷。所述有机磷废水是以敌敌畏、久效磷、对硫磷、甲拌磷按照1：1：1:1的体积混合，且纯度均大于96%，其有效成分为硫代磷酸酯类，并用来模拟有机磷废水。所述钨酸铋纳米材料在有机磷废水的添加量为1g/L。所述光源为300W氙灯光源，加过滤片滤去λ<420nm的光线，用来模拟可见光，照射时间为40分钟。所述方法的无机产物为含有PO43-的无机盐，以离子形式存在于废水中，对水体不会造成污染。所述方法是先将有机磷废水倒入不锈钢反应釜中，然后加入钨酸铋纳米材料粉末，置于无光环境下搅拌，待钨酸铋充分吸收有机磷后，打开300w氙气光源照射,逐渐降解有机磷。所述3D鸟巢状的钨酸铋纳米催化材料的制备流程如下：（a）将0.5mmol的硝酸铋(Bi(NO3)).5H2O和0.25mmol钨酸钠分别溶于2mL硝酸(2mol/L)30mL含有一定量氨基乙酸(C2H5NO2)的双蒸水中，分别制得钨酸钠和硝酸铋溶液。（b）将二者混合于200mL的烧杯后得到乳白色悬浊液（c）将混合液充分搅拌30分钟后，再加入一定量的Na2SO4，搅拌直至盐完全溶解，将混合液调节至PH=1。（d）将混合液装入至50mL的聚四氟乙烯反应釜中，放入180℃的高温烘箱中保温24小时。（e）取出反应釜冷却至室温，并收集反应釜中的固体样本，依次用蒸馏水和无水乙醇洗涤两次，于60℃恒温箱中干燥得固体样本。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：（1）鸟窝状钨酸铋纳米材料是由纳米小片组装而成，能有效抑制电子-空穴对的复合，使电子和空穴对能很快转移到纳米片的表面与有机物反应。（2）与传统的催化剂TiO2相比，具有更小的禁带宽度，能在可见光区域进行光能响应，不需要紫外光源作为辅助光源激发电子-空穴对的产生，能够简化降解过程，同时应用范围更广。（3）该钨酸铋纳米材料是由纳米片堆叠而成的鸟巢状结构，其表面多缝隙，有利于有机磷附着在其表面，使得降解效率更高。具体实施方式下面将结合具体实例说明本
技术实现思路
，但不应理解为对本专利技术的限制。实例1鸟巢状钨酸铋纳米材料对敌敌畏的降解作用（学名O,O-二甲基-O-(2,2-二氯乙烯基)磷酸酯，有机磷杀虫剂的一种，分子式C4H7C2O4P）。（1）将制备好的鸟巢状钨酸铋0.1g和100mL的敌敌畏混合于不锈钢反应釜中，在无光条件下搅拌均匀，使其达到吸附平衡。（2）打开300W氙灯光源，加过滤片滤去λ<420nm的光线，照射时间为40分钟。（3）处理前后采用721型分光光度计测量溶液中敌敌畏的含量。（4）根据敌敌畏吸收峰的变化，测得敌敌畏的降解率达到96.1%实例2鸟巢状钨酸铋纳米材料对特普的降解作用（焦磷酸四乙酯简称特普，是一种含磷的有机化合物，此有机化合物已被用作杀虫剂）。（1）将制备好的鸟巢状钨酸铋0.1g和100mL的特普混合于不锈钢反应釜中，在无光条件下搅拌均匀，使其达到吸附平衡。（2）打开300W氙灯光源，加过滤片滤去λ<420nm的光线，照射时间为40分钟。（3）处理前后采用721型分光光度计测量溶液中特普的含量。（4）根据特普吸收峰的变化，测得特普的降解率达到94%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鸟巢状钨酸铋纳米催化材料降解有机磷的方法，其特征在于，将3D鸟巢状钨酸铋粉末与有机磷废水混合于不锈钢反应釜中，搅拌后用氙光灯源照射，有机磷进行讲解，将其转化成CO2、H2O及其他无机物。

【技术特征摘要】
1.一种鸟巢状钨酸铋纳米催化材料降解有机磷的方法，其特征在于，将3D鸟巢状钨酸铋粉末与有机磷废水混合于不锈钢反应釜中，搅拌后用氙光灯源照射，有机磷进行讲解，将其转化成CO2、H2O及其他无机物。2.根据权力要求1所述的方法，其特征在于，3D鸟巢状钨酸铋纳米材料直径约为0.8-1.4um的鸟巢状，其比表面积约为24.68m2/g；...

【专利技术属性】
技术研发人员：季旭，廖超，徐海洋，韩景阳，王进康，杨昌春，
申请(专利权)人：云南师范大学，
类型：发明
国别省市：云南,53