一种CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂及其制备方法和应用。将Bi(NO3)3·

【技术实现步骤摘要】
一种CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于声催化剂领域，具体涉及一种CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]钨酸钴(CoWO4)作为电子和光学领域的重要材料，是钨酸盐家族中最简单的成员之一，具有良好的声催化活性。但是单体的CoWO4声催化效率偏低。所以，要开发出简便、经济、有效的制备方法，提高CoWO4的声催化活性还需要进一步的研究。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂，以解决单体CoWO4声催化效率偏低的问题。
[0004]本专利技术的另一目的是提供一种CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂的制备方法。
[0005]本专利技术采用的技术方案为：一种CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0006]1)取CoWO4粉末分散于去离子水中，得CoWO4水溶液；
[0007]2)将Bi(NO3)3·
5H2O溶解在HNO3中，充分搅拌后，所得溶液缓慢滴加到CoWO4水溶液中，得溶液A；
[0008]3)将Na2WO4·
2H2O溶解在NaOH中，得溶液B；
[0009]4)将溶液A缓慢滴加到溶液B中，持续搅拌后，将所得混合溶液转移到高压釜中，进行水热反应；
[0010]5)抽滤，依次用去离子水和无水乙醇洗涤，干燥，得CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂。
[0011]进一步的，上述的制备方法，HNO3浓度为1mol
·
L
‑1。
[0012]进一步的，上述的制备方法，，NaOH浓度为1mol
·
L
‑1。
[0013]进一步的，上述的制备方法，按摩尔比，Bi(NO3)3·
5H2O:Na2WO4·
2H2O:CoWO4＝1.8:1:1.8
‑
20。
[0014]进一步的，上述的制备方法，步骤4)中，所述水热反应是，于180℃下反应8h。
[0015]本专利技术提供的CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂在催化降解有机污染物中的应用。
[0016]进一步的，方法如下：向含有有机污染物的废水中加入CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂，超声催化。
[0017]进一步的，调节有机污染物的浓度为10mg/L。
[0018]进一步的，CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂的加入量为1g/L。
[0019]进一步的，所述有机污染物是氧氟沙星。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0021]1、本专利技术制备的CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂，Bi2WO6由于其较窄的带隙(2.67eV)而具有高活性，通过在Bi2WO6纳米片表面加载CoWO4纳米颗粒形成异质结结构，可以促进电子
‑
空穴对的分离，抑制载流子的重组，使得电荷在重组之前有更多的时间参与后续的声催化反应。这种结构的CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂有望在太阳能转换、有机物氧化分解、水净化等领域得到应用。
[0022]2、本专利技术由CoWO4，Bi(NO3)3·
5H2O和Na2WO4·
2H2O反应制得。Bi2WO6具有独特的花状层次结构，具有较大的比表面积，为纳米粒子在片状上的定向高密度和均匀生长提供了结构框架。
[0023]3、本专利技术制备的CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂，极大的改善了声催化活性，可以高效地降解有机污染物，在超声条件下120min降解率为64.77％，在环境净化领域具有较强的实用价值。
[0024]4、本专利技术的制备方法，采用水热合成法，工艺简单，合成时间短，产率较高。
附图说明
[0025]图1是实施例1制备的CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂的XRD图。
[0026]图2是实施例1制备的CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂的XPS图。
[0027]图3是实施例1
‑
4制备的CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂对氧氟沙星溶液降解率的比较。
具体实施方式
[0028]实施例1 CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂
[0029](一)制备方法如下
[0030]1、CoWO4的制备
[0031]按照摩尔比1:1的比例，将0.5mmol Co(NO3)2·
6H2O和0.5mmol Na2WO4·
2H2O放入装有30mL去离子水的锥形瓶中，经磁力搅拌30min后倒入聚四氟乙烯反应釜中，放入鼓风干燥箱中180℃反应24h；反应结束后抽滤，在80℃条件下烘干2h，用玛瑙研钵研成细粉，得到CoWO4粉末。
[0032]2、CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂的制备
[0033]取CoWO4粉末(200mg，0.65mmol)，并将其分散在30mL去离子水中，得CoWO4水溶液。
[0034]将Bi(NO3)3·
5H2O(315.2mg，0.65mmol)溶解在20mL浓度为1mol
·
L
‑1的HNO3中，磁力搅拌后，将所得溶液缓慢滴加到CoWO4水溶液中，得到溶液A。
[0035]将Na2WO4·
2H2O(106.8mg，0.36mmol)溶解在20mL浓度为1mol
·
L
‑1的NaOH中，得到溶液B。
[0036]将溶液A缓慢滴加到溶液B中，持续搅拌后，将所得混合溶液转移到高压釜中，并在180℃烘箱中水热反应8h。
[0037]抽滤，依次用去离子水和无水乙醇洗涤数次，产物在60℃干燥2h，得按摩尔比，Bi
3+
:Co
2+
＝1:1的CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂。
[0038](二)表征分析
[0039]采用X射线粉末衍射(XRD)技术对合成的CoWO4/Bi2WO6纳米复合材料进行了相纯度和结构分析，得到的图谱如图1所示。整齐的连续波样品的XRD图显示结晶度高，因为存在尖锐、狭窄和强的衍射峰，符合标准结构(JCPDS No.72
‑
0479)。
[0040]图2分析了CoWO4和CoWO4/Bi2WO6样品，在样品的光谱中可以明确地看到O、Co、Bi、W元素的信号，说明合成的产物均由这四种元素组成。
[0041]实施例2 CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂的制备
[0042]取CoWO4粉末(200mg，0.65mmol)，并将其分散在30mL去离子水中，得CoWO4水溶液。
[0043]将Bi(NO3)3·
5H2O(157.6mg，0.325mmol)溶解在20mL浓度为1mol
·
L
‑1的HNO3中，磁力搅拌后，将所得溶液缓慢滴加到CoWO4水溶液中，得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)取CoWO4粉末分散于去离子水中，得CoWO4水溶液；2)将Bi(NO3)3·
5H2O溶解在HNO3中，充分搅拌后，所得溶液缓慢滴加到CoWO4水溶液中，得溶液A；3)将Na2WO4·
2H2O溶解在NaOH中，得溶液B；4)将溶液A缓慢滴加到溶液B中，持续搅拌后，将所得混合溶液转移到高压釜中，进行水热反应；5)抽滤，依次用去离子水和无水乙醇洗涤，干燥，得CoWO4/Bi2WO6复合声催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，HNO3浓度为1mol
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‑1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，NaOH浓度为1mol
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‑1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按摩尔比...

【专利技术属性】
技术研发人员：王思幻，徐亮，刘妮萍，吴学签，张琳，王新，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：