一种钨酸铋复合光催化剂及其制备方法和应用

1.本发明属于光催化材料技术领域，具体涉及一种mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合光催化剂及其制备方法。


背景技术：

2.战争毒剂消除的传统方法是洗消法，该法所用试剂腐蚀强，对环境有较大危害．光催化技术作为一种绿色环保技术。利用光催化法对芥子气实施消毒始于上世纪九十年代，研究的重点主要集中在毒剂消除的反应过程和催化剂改性方面。通过对以tio2为代表的光催化剂进行多种手段改性后，一定程度上提高了tio2的光催化消毒能力。但是在反应过程中主要利用紫外光激发，可见光辐照下对化学毒剂的消毒没有表现出理想的效果。
3.发展新型复合光催化材料，扩展其太阳能利用率，提高光催化反应的量子转化效率，既是光催化研究的核心，也是光催化技术未来实际应用必须突破的瓶颈问题。铋系光催化剂（bi2wo6、biocl 等）具有片状结构和窄的带隙、能够被可见光激发在众多光催化材料中脱颖而出。针对目前bi2wo6的研究现状（主要应用于有机物降解方面），本发明提供了一种mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合光催化的制备方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合光催化剂。该复合光催化剂具有较宽的光吸收范围，且其光生电子和空穴的复合速率低，可有效提高光催化利用效率。
5.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合光催化剂，将钨源、钼源与去离子水形成混合溶液，然后加入铋源在一定条件下水热处理制得所述mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合光催化剂；其制备方法具体包括以下步骤：（1）按合成不同原子比mo：w的混合液：向去离子水中加入钨源，在不断搅拌下加入钼源，形成透明的溶液。
6.（2）往步骤（1）中的溶液加入bi源，完全溶解后置于高压反应釜中，水热一定时间后，经真空抽滤、去离子水洗涤，再在60~100℃条件下烘烤2-10h，得到mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合光催化剂。
7.进一步地，所述钨源为钨酸钠、钨酸铵中的一种。
8.进一步地，所述钼源为钼酸铵、钼酸钠中的一种。
9.进一步地，所述步骤1中mo：w的原子比为0.5:1~1:8；不同含量mo的掺杂使bi2wo6产生晶格畸变，有利于改变催化剂结构，提高催化剂活性，当原子比不在此范围内，催化剂活性会下降。
10.进一步地，所述步骤2 中的铋源为硝酸铋、氯化铋和乙酸铋中的一种，bi的物质的量为钼钨总物质的量的2倍。
11.进一步地，所述步骤2 中的水热条件为：水热温度100-180℃，水热时间为5-14h。
12.本发明的有益效果在于：本发明制备方法简便易行，通过一步水热的方法，合成共生bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合催化剂，方法简便易行、原材料廉价易得，设备和工艺过程简单易操作；本方法具有试剂污染小、反应的重复性好、制备条件温和等优点。所得的bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合材料在光催化反应体系中其表面能够足够的羟基，促进光催化过程中羟基自由基的生产，从而提高催化效率；因此，对于芥子气模拟剂的光催化降解表现出良好的性能，且性能稳定、重复性好。
附图说明
13.图1为实施例1的mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6粉末的sem图；图2为不同mo:w的原子比下mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6粉末的xrd图。
具体实施方式
14.为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
15.实施例1按金属原子mo与w的原子比为1:2，总量为1mmol的钨酸钠和钼酸铵溶解在80ml的去离子水，得到透明溶液；往上述溶液中加入2mmol钨酸铋，剧烈搅拌后置于高压反应釜中，于180℃条件下水热12h，冷却至室温；依次经真空抽滤、去离子水洗涤、再在100℃条件下干燥2h，制得mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6。
16.实施例2按金属原子mo与w的原子比为1:5，总量为1mmol的钨酸钠和钼酸铵溶解在80ml的去离子水，得到透明溶液；往上述溶液中加入2mmol钨酸铋，剧烈搅拌后置于高压反应釜中，于180℃条件下水热12h，冷却至室温；依次经真空抽滤、去离子水洗涤、再在100℃条件下干燥2h，制得mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6。
17.实施例3按金属原子mo与w的原子比为0.5:1，总量为1mmol的钨酸钠和钼酸铵溶解在80ml的去离子水，得到透明溶液；往上述溶液中加入2mmol钨酸铋，剧烈搅拌后置于高压反应釜中，于180℃条件下水热12h，冷却至室温；依次经真空抽滤、去离子水洗涤、再在100℃条件下干燥2h，制得mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6。
18.将上述实施例1~3中所制备的mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6取50mg，放入装有2-cees溶液的光催化反应器中，以420nm波长光为光源，在转速为300r/min的条件下，光照3h测试光催化降解2-cees活性，结果见表1。
19.以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。


技术特征：
1.一种mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合光催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）按合成不同原子比mo：w的混合液：向去离子水中加入钨源，在不断搅拌下加入钼源，形成透明的溶液；（2）往步骤（1）中的溶液加入bi源，完全溶解后置于高压反应釜中，水热反应后，经真空抽滤、去离子水洗涤，再在60~100℃条件下烘烤2-10h，得到mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合光催化剂。2.根据权利要求1所述的mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述钨源为钨酸钠、钨酸铵中的一种。3.根据权利要求1所述的mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述钼源为钼酸铵、钼酸钠中的一种。4.根据权利要求1所述的mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中mo：w的原子比为0.5:1~1:8。5.根据权利要求1所述的mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2） 中的铋源为硝酸铋、氯化铋和乙酸铋中的一种，bi的物质的量为钼钨总物质的量的2倍。6.根据权利要求1所述的mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2） 中水热反应的条件为：水热温度100-180℃，水热时间为5-14h。7.一种如权利要求1-6任一项所述制备方法制得的mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合光催化剂。8.一种如权利要求7所述的mo-bi6o6(oh)3(no3)
3-1.5h2o/bi2wo6复合光催化剂在光催化降解芥子气中的应用。

技术总结
本发明公开了一种Mo-Bi6O6(OH)3(NO3)


技术研发人员：林华香 杨浩国 韩世同 商冉 员汝胜 龙金林 张子重 王绪绪
受保护的技术使用者：中国人民解放军军事科学院防化研究院
技术研发日：2022.03.28
技术公布日：2022/6/7