[发明专利]一种稀土元素Nd掺杂Bi2WO6复合光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种稀土元素Nd掺杂Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将Bi(NO₃)₃·5H₂O和Na₂WO₄·2H₂O按照Bi:W=2:1的摩尔比放入容器中，再向容器中加入水配制成混合溶液，并将混合溶液搅拌均匀;

步骤2：将Nd(NO₃)₃·6H₂O加入到混合溶液中，得反应液，其中Nd的加入量R_Nd=2%-20%，R_Nd=n_Nd/(n_Bi+n_Nd)×100%，n_Bi和n_Nd分别为Bi和Nd的摩尔量，将反应液在室温下搅拌均匀，得前驱液;

步骤3：将前驱液移入微波水热反应釜中，再将微波水热反应釜放入微波水热反应仪中，设定功率为300W，在160℃-220℃下保温30min-120min后停止反应；

步骤4：待反应温度降至室温后，取出微波水热反应釜，分离出其中的沉淀物，再将沉淀物洗涤、超声分散、恒温干燥，得到稀土元素Nd掺杂Bi₂WO₆复合光催化剂。

2.根据权利要求1所述的稀土元素Nd掺杂Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1的混合溶液中Bi(NO₃)₃·5H₂O的浓度为0.1mol/L-0.6mol/L，Na₂WO₄·2H₂O的浓度为0.05mol/L-0.3mol/L。

3.根据权利要求1或2所述的稀土元素Nd掺杂Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的搅拌均匀所需的时间为20-40min。

4.根据权利要求1或2所述的稀土元素Nd掺杂Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3中设定微波反应仪从室温升温至100℃，从100℃起每升温50℃保温8min，直至温度升到160℃-220℃。

5.根据权利要求1或2所述的稀土元素Nd掺杂Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3中微波水热反应釜的填充比为40%-70%，微波水热反应釜的内衬为聚四氟乙烯材质。

6.根据权利要求1或2所述的稀土元素Nd掺杂Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤4中的洗涤为用去离子水和无水乙醇分别将沉淀物洗涤多次至沉淀物呈中性，且每次洗涤后经过一天的自然沉淀再进行下次洗涤。

7.根据权利要求1或2所述的稀土元素Nd掺杂Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤4中的超声分散的时间为30-60min。

8.根据权利要求1或2所述的稀土元素Nd掺杂Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤4中的恒温干燥的干燥温度为75-85℃，干燥时间为12-24小时。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的稀土元素Nd掺杂Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法制得的稀土元素Nd掺杂Bi₂WO₆复合光催化剂，其特征在于：其主要成分为正交相的Bi₂WO₆，且Bi₂WO₆中含有Nd³⁺，其中Nd的含量为R_Nd=2%-20%，且其形貌为由纳米片自组装成花型结构。

10.根据权利要求1-8中任意一项所述的稀土元素Nd掺杂Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法制得的稀土元素Nd掺杂Bi₂WO₆复合光催化剂在降解有机物方面的应用。