[发明专利]一种具有有序宏观结构的Bi2WO6及其制备方法

说明书

技术领域

     本发明涉及一种具有有序宏观结构的Bi₂WO₆及其制备方法，属于无机材料领域。

背景技术

近年来，能源危机和环境污染问题越来越引起国家的高度重视，研究和开发高性能的具有可见光响应型光催化剂有望在环境净化的应用领域发挥积极作用，因而具有十分重要的意义。目前，Bi₂WO₆复合氧化物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，引起了研究者们的极大兴趣，成为新型光催化材料的研究热点之一。

Bi₂WO₆复合氧化物的制备方法有很多，比如：高温固相法、液相沉淀法、超声合成法、水热法、喷雾干燥法和溶胶凝胶法等。利用上述方法制备得到的Bi₂WO₆样品主要以纳米粉末状态存在，而粉末状催化剂在使用中会存在很多不利弊端，例如颗粒易团聚、接触效率低和催化剂难于分离且易于流失等。

因此，积极开发一种固定化Bi₂WO₆复合氧化物的制备技术，以期获得大量、取向性好、形貌和结构可控的样品则越来越受到广大研究者们的关注。

纳米碳纤维作为一种新型的炭材料，因其具有良好的中孔结构，较高的比表面积以及有序可控的微观纳米结构等优点，成为一种高效且具有潜在应用前景的模板材料之一。采用纳米碳纤维模板技术通过醇热法可以调控制备出Bi₂WO₆复合氧化物，该法同时可以实现将Bi₂WO₆复合氧化物固化在有序结构的宏观基体材料上，而且通过优化制备条件，最终可以得到高质量的有序结构宏观基体与微观颗粒相复合的新型功能材料，该类材料将具有比较优异的光催化性能，可以规避使用传统粉体催化剂所带来的各种弊端，因而具有更有利的应用价值，目前尚未见到有关这方面工作的报道。

发明内容

本发明目的之一是提供一种具有有序宏观结构的Bi₂WO₆。

本发明的目的之二是提供上述的一种具有有序宏观结构的Bi₂WO₆的制备方法。

本发明的技术方案

一种具有有序宏观结构的Bi₂WO₆，是一种有序宏观基体材料与微观微粒相复合而成的功能材料，即在有序宏观基体材料的表面固化一层厚度大约为2.0μm的微观微粒Bi₂WO₆，所述的微观微粒Bi₂WO₆在有序宏观基体材料上的担载量为重量比100%；

所述的有序宏观基体材料为SiO₂纤维或蜂窝陶瓷体等；

所述的有序宏观基体材料SiO₂纤维优选为棒状。

上述的一种具有有序宏观结构的Bi₂WO₆的制备方法，具体包括如下步骤：

（1）、采用化学气相沉积法在有序宏观基体材料上制备纳米碳纤维

在化学沉积反应过程中，以有序宏观基体材料为载体，首先将有序宏观基体材料浸渍在以乙醇为溶剂的0.3 mol/L 的Ni(NO₃)₂.6H₂O、Fe(NO₃)₃.9H₂O或Co(NO₃)₂.6H₂O溶液中10 min，然后进行真空抽滤、干燥处理，然后放入石英反应管中反应体系的恒温区，经300 ℃焙烧制备得到Fe₂O₃、NiO或Co₂O₃/有序宏观基体材料整体催化剂，控制Fe₂O₃、NiO或Co₂O₃金属氧化物在有序宏观基体材料上的担载量按重量百分比计算为5%；