本发明专利技术公开了一种负载型钨酸铋光催化剂及其制备方法，属于无机功能材料领域。本发明专利技术的技术方案要点为：一种负载型钨酸铋光催化剂，是通过将钨酸铋与载体颗粒硅藻土复合而形成的，载体颗粒硅藻土上负载有软磁性Ni0.4Zn0.6Fe2O4，其中硅藻土与软磁性Ni0.4Zn0.6Fe2O4的质量比为6~15:1，负载型钨酸铋光催化剂为硅藻土/Ni0.4Zn0.6Fe2O4/Bi2WO6负载型钨酸铋光催化剂，其中负载Ni0.4Zn0.6Fe2O4的软磁性硅藻土与钨酸铋的质量比为1~3:1。本发明专利技术还公开了制备该负载型钨酸铋光催化剂的方法。本发明专利技术与现有技术相比具有以下优点：硅藻土的多孔结构及较强的吸附吸性能可以维持钨酸铋悬浮体系较高的光催化效率；利用磁性技术来回收光催化剂，简化分离过程，降低操作费用；本发明专利技术方法简单，易控制，成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无机环保光催化材料
，涉及一种负载型光催化剂的制备方法，具体涉及一种硅藻土 / Nia4Zna6Fe2O4/ Bi2WO6负载型钨酸铋光催化剂及其制备方法。
技术介绍
环境污染是当前人类面临的重大挑战，利用光催化技术治理环境问题是目前最活跃的研究领域之一，寻找高效率的光催化剂是该领域的首要任务。早期的研究主要集中在TiO2光催化剂上，它具有催化活性高、稳定性好、价格便宜、无毒等优良性能，因而备受青睐。但是TiO2禁带宽度为3. 2eV，只有在波长小于387nm的紫外线下才能激发其催化活性。在到达地面的太阳能中，这一波段的能量尚不足5%，而可见光部分的比例却占到太阳能 的45%左右。因此，设计高效响应的可见光催化剂成为光催化科学和污染控制所面临的重大研究课题之一。钨酸铋(Bi2WO6)光催化剂以其独特的电子结构、优良的可见光吸收能力和较高的有机物降解能力，被认为是一种潜在的优良可见光催化材料。但是纳米钨酸铋光催化剂在使用过程中一方面容易团聚致使光催化活性降低，另一方面由于其粒径太小导致其分离及回收再生困难。所以，用于废水处理时，必须将钨酸铋负载于一定的载体上才能使用。硅藻土是由硅藻及其它微生物的硅质遗骸组成的生物硅质岩，具有独特的微孔结构，比表面积大，堆密度小，孔体积大、稳定、无毒及吸附性强等特点，是一种理想的催化剂载体。它不仅可以将钨酸铋颗粒均匀分散于其表面避免团聚现象的发生，同时还可以综合硅藻土的吸附功能，从而提高光催化剂的催化活性。尽管将钨酸铋负载在硅藻土上可以提高其光催化活性，然而在工程应用上，悬浮体系光催化剂粉末使用后需要过滤将其分离回收，在分离过程中相当一部分催化剂流失，同时回收的催化剂活性也有所降低。为了降低分离过程中催化剂的流失，也有报道将纳米钨酸铋直接负载于磁性纳米颗粒上形成核壳结构的磁性纳米光催化剂，然后借助外加磁场可以很容易实现光催化剂的分离。但由于纳米磁性材料的孔体积和比表面小，催化剂的负载量低，在光催化过程中降低了复合光催化剂的光催化活性。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种光催化活性高、易分离回收的软磁性负载型钨酸铋光催化剂。本专利技术解决的另一个技术问题是提供了一种操作简单、易于控制、成本低廉的负载型钨酸铋光催化剂的制备方法。本专利技术的技术方案为一种负载型钨酸铋光催化剂，其特征在于所述的负载型钨酸铋光催化剂是通过将钨酸铋与载体颗粒硅藻土复合而形成的。本专利技术所述的负载型钨酸铋光催化剂，其特征在于所述的载体颗粒硅藻土上负载有软磁性Nia4Zna6Fe2O4，其中硅藻土与软磁性Nia4Zna6Fe2O4的质量比为6 15: I。本专利技术所述的负载型钨酸铋光催化剂，其特征在于所述的负载型钨酸铋光催化剂为硅藻土 / Nia4Zna6Fe2O4/ Bi2WO6负载型钨酸铋光催化剂，其中负载Nia4Zna6Fe2O4的软磁性硅藻土与钨酸铋的质量比为广3:1。本专利技术所述的负载型钨酸铋光催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤(I)、将氯化镍、氯化锌和氯化铁按摩尔比I :1.5 :5用去离子水配成混合水溶液，搅拌溶解后加氨水调节溶液的PH值为l(Tll，加入硅藻土，其中加入硅藻土的质量为软磁性Nia4Zna6Fe2O4质量的6 15倍，搅拌均匀后移至水热反应釜中，在180_220°C下保持6_24小时后，经冷却，过滤，洗涤、干燥后得负载Nia4Zna6Fe2O4的软磁性硅藻土；(2)、配制钨酸铵(H40N10O41W12)和硝酸铋(Bi (NO3)3)水溶液，在搅拌的条件下分别向钨酸铵溶液和硝酸铋溶液中加入酒石酸溶液形成透明溶液A和B，钨酸铵溶液中加入酒石酸溶液的量为n (酒石酸):n (H4tlNltlO41W12) =18:1，硝酸铋溶液中加入酒石酸溶液的量为n (酒石酸):n (Bi(NO3)3)=1.5:1 ;(3)、将步骤(2)所得的透明溶液A和B按照摩尔比为n (H40N10041ff12)n (Bi(NO3)3)=I 24的比例混合得透明混合溶液C，在搅拌条件下将步骤(I)所得软磁性硅藻土加入到上述混合溶液C中得混合溶液D，其中加入软磁性硅藻土的质量为钨酸铋质量的f 3倍，然后混合溶液D在80°C的水浴中保持24小时得湿凝胶，湿凝胶经110°C干燥得干凝胶；(4)、 将步骤(3)所得干凝胶转移到马弗炉中在500-650°C保持6-36小时后得到具有高催化活性的负载型钨酸铋光催化剂。本专利技术所述的负载型钨酸铋光催化剂的制备方法，其特征在于所述步骤(I)中氯化镍、氯化锌和氯化铁混合水溶液中金属离子的总摩尔浓度为0. 05mol/L0本专利技术所述的负载型钨酸铋光催化剂的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中酒石酸溶液的摩尔浓度为0. lmol/L。本专利技术与现有技术相比具有以下显著优点1、硅藻土的多孔结构及较强的吸附性能可以维持钨酸铋悬浮体系较高的光催化效率；2、利用磁性技术来回收光催化剂，简化分离过程，降低操作费用；3、本专利技术方法简单，易控制，成本低。具体实施例方式结合以下实施例进一步描述本专利技术。应该指出，本专利技术并非局限于下述各实施例。实施例I (1)、将物质的量分别为0.lX10_3mol、0. 15X10_3mol、0. 5X10_3mol的氯化镍、氯化锌和氯化铁用去离子水配成混合水溶液，使金属离子的总浓度为0. 05mol/L，搅拌溶解后加氨水调节溶液的pH值至10,加入相当于上述体系软磁性Nia4Zna6Fe2O4质量6倍的娃藻土,搅拌均匀后移至水热反应釜中，在180°C下保持24小时后，经冷却，过滤，洗涤、干燥后得负载Nia4Zna6Fe2O4的软磁性娃藻土 ； (2)、配制浓度为0.001mol/L的钨酸铵溶液和浓度为0. 024mol/L硝酸铋溶液各50mL，在搅拌的条件下，将9mL和ISmL浓度均为0. lmol/L的酒石酸溶液分别加入到钨酸铵和硝酸铋溶液中形成透明溶液A和B ; (3)、将步骤(2)所得的透明溶液A和B混合得透明混合溶液C，在搅拌条件下将步骤(I)所得0. 42g软磁性硅藻土加入到上述混合溶液C中得混合溶液D，然后混合溶液D在80°C的水浴中保持24小时得湿凝胶，湿凝胶经110°C干燥得干凝胶； (4)、将步骤(3)所得干凝胶转移到马弗炉中在500°C保持36小时后得到具有高催化活性的负载型钨酸铋光催化剂。实施例2(1)、将物质的量分别为0.14X10_3mol、0. 21X10-3mol、0. 7Xl(T3mol的氯化镍、氯化锌和氯化铁用去离子水配成混合水溶液，使金属离子的总浓度为0. 05mol/L，搅拌溶解后加氨水调节溶液的pH值至10,加入相当于上述体系Nia4Zna6Fe2O4质量9倍的娃藻土,搅拌均匀后移至水热反应釜中，在200°C下保持12小时后，经冷却，过滤，洗涤、干燥后得负载Nia4Zna6Fe2O4的软磁性娃藻土 ； (2)、配制浓度为0.001mol/L的钨酸铵溶液和浓度为0. 024mol/L硝酸铋溶液各50mL，在搅拌的条件下，将9mL和ISmL浓度均为0. lmol/L的酒石酸溶液分别加入到钨酸铵和硝酸铋溶液中形成透明溶液A和B ; (3)、将步骤(2)所得的透明溶液A和B混合得透明本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种负载型钨酸铋光催化剂，其特征在于：所述的负载型钨酸铋光催化剂是通过将钨酸铋与载体颗粒硅藻土复合而形成的。
【技术特征摘要】
1.一种负载型钨酸铋光催化剂，其特征在于所述的负载型钨酸铋光催化剂是通过将钨酸铋与载体颗粒硅藻土复合而形成的。2.根据权利要求I所述的负载型钨酸铋光催化剂，其特征在于所述的载体颗粒硅藻土上负载有软磁性Nia4Zna6Fe2O4，其中硅藻土与软磁性Nia4Zna6Fe2O4的质量比为6 15: I。3.根据权利要求I所述的负载型钨酸铋光催化剂，其特征在于所述的负载型钨酸铋光催化剂为硅藻土 / Nia4Zna6Fe2O4/ Bi2WO6负载型钨酸铋光催化剂，其中负载Nia4Zna6Fe2O4的软磁性硅藻土与钨酸铋的质量比为广3:1。4.一种权利要求广3中任意一项所述的负载型钨酸铋光催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤(I)、将氯化镍、氯化锌和氯化铁按摩尔比I :1. 5 5用去离子水配成混合水溶液，搅拌溶解后加氨水调节溶液的PH值为l(TlI，加入硅藻土，其中加入硅藻土的质量为软磁性Nia4Zna6Fe2O4质量的6 15倍，搅拌均匀后移至水热反应釜中，在180_220°C下保持6-24小时后，经冷却，过滤，洗涤、干燥后得负载Nia4Zna6Fe2O4的软磁性硅藻土 ；(2)、配制钨酸铵(H4tlNltlO41W12)和硝酸铋(Bi...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉民，吕华，李紫金，邢新艳，王全坤，梁蕊，李运清，席国喜，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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