一种镍钴层状双金属氢氧化物制造技术

本发明专利技术属于环境污染物的高级氧化处理领域，提供了一种镍钴层状双金属氢氧化物

【技术实现步骤摘要】
一种镍钴层状双金属氢氧化物/钨酸铋异质结光催化材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于环境污染物的高级氧化处理领域，涉及一种镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]近年来，环境污染问题变得更加严重，目前已成为人类生存的主要威胁之一
。
抗生素是干扰生物细胞正常功能的主要环境有机污染物之一，因此对人类和自然环境极其有害
。
其中四环素是一种具有代表性的广谱抗生素，且降解困难
。
此外，大量未经处理的抗生素被排放到自然水体中，对生态环境造成严重危害
。
因此，降解四环素类抗生素对环境保护至关重要
。
[0003]目前，四环素废水的处理方法有生物处理法
、
臭氧法
、
电化学处理法以及半导体光催化等
。
然而生物处理法有着成本高，活性污泥不易培养等缺点；臭氧法有着操作环境苛刻
、
成本高等缺点；电化学处理法有着操作成本高的缺点，由于这些缺点使得这些方法不能广泛应用于污水的处理中
。
半导体光催化技术自
1972
年被发现以来，由于其操作简单，能耗低等优点被广泛应用于污染物降解
、
光解产氢等领域
。
半导体光催化降解四环素的应用中已经有很多研究，如
TiO2半导体
、MOF
类的半导体等，
Bi2WO6作为一种新型半导体越来越受到研究者的关注
。
[0004]Bi2WO6是一种简单
、
新颖的
n
型窄带隙半导体光催化材料，具有类似方解石的层状结构，具有高的可见光利用效率
、
稳定的晶体结构
、
高的量子和电子传输效率，这使其成为半导体光催化剂材料领域的研究热点
。
不幸的是，尽管具有这些固有特性，但仍存在光生电子
‑
空穴对分离效率低和比表面积小等缺点，因此，对
Bi2WO6进行异质结的构建以进一步提高其光催化性能
。

技术实现思路

[0005]为了解决
Bi2WO6光生电子
‑
空穴对分离效率低和比表面积小的问题，本专利技术提供了一种镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料
。
[0006]该镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料包括载体和与其复合的半导体，所述载体为镍钴层状双金属氢氧化物，所述半导体为钨酸铋
。
[0007]进一步地，所述镍钴层状双金属氢氧化物与所述钨酸铋的质量之比为3‑
15:100。
[0008]本专利技术还提供了如上任一项所述的镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料在水处理中的应用，水体中包含四环素，光催化反应在波长
380nm
～
780nm
的可见光下进行，光催化反应的时间为0～
100min。
[0009]进一步地，所述水体中所述镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料的添加量为
0.5g/L
，所述水体中四环素的浓度为
20mg/L。
[0010]进一步地，所述水体为超纯水
、
湖水
、
自来水或雨水
。
[0011]本专利技术还提供了一种镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料的制备方法
。
[0012]所述镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料的制备方法包括以下步骤：
[0013]将镍钴层状双金属氢氧化物和钨酸铋单体加入到溶剂中配置成混合悬浮液，所述混合悬浮液在加热加压下水热反应，反应结束后得到的固体即为所述镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料
。
[0014]进一步地，水热反应的温度为
120℃
～
130℃
，水热反应时长为
16h
～
18h
，搅拌时长为
2h
～
3h。
[0015]进一步地，所述镍钴层状双金属氢氧化物与所述钨酸铋的质量之比为3‑
15:100。
[0016]进一步地，所述镍钴层状双金属氢氧化物的制备方法包括以下步骤：
[0017]将氯化铵
、
氢氧化钠
、
六水合氯化镍和六水合氯化钴溶于去离子水中得到混合溶液，将所述混合溶液于
50℃
～
70℃
下反应
14h
～
16h
，反应结束后，得到的固体即为所述镍钴层状双金属氢氧化物
。
[0018]所述钨酸铋单体的制备方法包括以下步骤：
[0019]将二水合钨酸钠溶解到乙二醇中，磁力搅拌
30min
得到钨酸钠溶液，将五水合硝酸铋溶解到乙二醇中，磁力搅拌
30min
得到硝酸铋溶液，将所述硝酸铋溶液滴加到所述钨酸钠溶液中搅拌混合，再将混合溶液于
170℃
～
190℃
下反应
24
～
26h
，反应后得到的固体即为所述钨酸铋单体
。
[0020]水热反应后还包括以下处理步骤：对水热反应后得到的产物进行清洗和干燥，所述清洗是采用去离子水和无水乙醇交替洗涤3次～4次，干燥的温度为
70℃
～
90℃
，干燥的时间为
10h
～
16h。
[0021]进一步地，所述镍钴层状双金属氢氧化物的制备方法中所述混合溶液中氯化铵
、
氢氧化钠
、
六水合氯化镍
、
六水合氯化钴与离子水的比例为
12mmol
：
5.5mmol
：
1.2mmol
：
1.2mmol
：
75ml
，且包括对所述镍钴层状双金属氢氧化物的后处理：对所述镍钴层状双金属氢氧化物进行洗涤和干燥，洗涤过程采用离子水与无水乙醇交替清洗3次～4次，干燥温度为
60℃
～
80℃
的鼓风烘箱里进行，干燥时间为
18h
‑
24h。
[0022]所述钨酸铋单体的制备方法中所述二水合钨酸钠与所述乙二醇的比例为
1mmol
：
30ml
，所述硝酸铋溶液中五水合硝酸铋与乙二醇的比例为
0.2mmol
：
30ml
，所述二水合钨酸钠与五水合硝酸铋的比例为
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料，其特征在于，包括载体和与其复合的半导体，所述载体为镍钴层状双金属氢氧化物，所述半导体为钨酸铋
。2.
如权利要求1所述的镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料，其特征在于，所述镍钴层状双金属氢氧化物与所述钨酸铋的质量之比为3‑
15:100。3.
如权利要求1‑2任一项所述的镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料在水处理中的应用，其特征在于，水体中包含四环素，光催化反应在波长
380nm
～
780nm
的可见光下进行，光催化反应的时间为0～
100min。4.
如权利要求3所述的镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料在水处理中的应用，其特征在于，所述水体中所述镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料的添加量为
0.5g/L
，所述水体中四环素的浓度为
20mg/L。5.
如权利要求3所述的镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料在水处理中的应用，其特征在于，所述水体为超纯水
、
湖水
、
自来水或雨水
。6.
一种镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将镍钴层状双金属氢氧化物和钨酸铋单体加入到溶剂中配置成混合悬浮液，所述混合悬浮液在加热加压下水热反应，反应结束后得到的固体即为所述镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料
。7.
如权利要求6所述的镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料的制备方法，其特征在于，水热反应的温度为
120℃
～
130℃
，水热反应时长为
16h
～
18h
，搅拌时长为
2h
～
3h。8.
如权利要求6所述的镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料的制备方法，其特征在于，所述镍钴层状双金属氢氧化物与所述钨酸铋的质量之比为3‑
15:100。9.
如权利要求6所述的镍钴层状双金属氢氧化物
/
钨酸铋异质结光催化材料的制备方法，其特征在于，所述镍钴层状双金属氢氧化物的制备方法包括以下步骤：将氯化铵
、
氢氧化钠
、
六水合氯化镍和六水合氯化钴溶于去离子水中得到混合溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：金家丞，万玉山，徐铭晨，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：