[发明专利]一种用于空气净化的负载型钨酸铋光催化剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于空气净化的负载型钨酸铋光催化剂及制备方法。所述钨酸铋光催化剂由以下步骤制得：a、将制备的钨酸铋粉体与硝酸铈混合焙烧并研磨，制得掺杂铈的钨酸铋复合光催化剂粉体；b、将甲醛活化的聚醚砜微孔膜浸入壳聚糖溶液，反应得到表面修饰壳聚糖的聚醚砜微孔膜；c、将聚醚砜微孔膜浸渍于复合光催化剂粉体分散的硅溶胶中提拉镀膜，即得聚醚砜微孔膜负载型掺铈的钨酸铋复合光催化剂。本发明通过掺杂铈，有效减少了钨酸铋中电子和空穴的复合率，提高了可见光催化活性，并且通过将钨酸铋负载于壳聚糖表面修饰聚醚砜微孔膜，显著增强了光催化剂对空气中污染物的吸附能力，并且便于回收利用，在空气污染净化领域有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及空气净化领域，具体涉及光催化剂的制备，尤其是涉及一种用于空气净化的负载型钨酸铋光催化剂及制备方法。

背景技术

近年来，空气污染问题日益严重。苯、甲醛等属于室内常见的挥发性有机物，针对这类气态污染物，目前常用的处理技术有冷凝法、物理吸附法和光催化降解法等。其中冷凝法受污染物性质影响，对于低沸点化合物去除较为有效，但对于高沸点化合物去除效果较差，且耗能高；物理吸附法效果好，但吸附材料吸附容量有限，饱和即失效。光催化空气净化技术因其具有简单高效的特性，是近年来发展起来的新兴研究领域。

光催化技术的核心是光催化剂。钨酸铋因其在可见光照射下对有机化合物的降解和光催化制氧表现出良好的性能而引起了人们广泛的研究兴趣，但分散型的光催化剂在使用过程中存在气阻大、不宜回收、易中毒等缺 点，将催化剂负载在基体材料上进行光催化反应，不仅可以实现有机物的高效去除，而且回收方便，便于进行再生。负载基体材料可以是金属片（板）、玻璃片（板）、硅胶、金属网等，其中用聚醚砜微孔膜负载基体具有材料简单易得、成本低、易填装使用和回收等优点，在光催化净化技术实际应用方面有开发潜力。

专利申请号201710958575.8公开了一种活性炭负载钨酸铋光催化剂及其制备方法与应用，其中：负载型钨酸铋光催化剂是通过将钨酸铋与载体颗粒活性炭复合而成；本发明通过溶胶—凝胶—焙烧技术制备了活性炭负载钨酸铋光催化剂，该发明表征了材料的结构、形貌，并研究了其可见光催化降解微囊藻毒素MC-LR的活性。结果表明，钨酸铋成功负载到了活性炭上，并且提高了可见光光催化活性。该发明所采用的制备材料均无毒且成本低，操作方法简便易控制。

专利申请号201710789179.7公开了一种三氧化二铋-钨酸铋异质结光催化剂的制备方法，由摩尔比为0.1:1~0.5:1的三氧化二铋和钨酸铋复合形成异质结构，三氧化二铋负载于钨酸铋的表面。该发明采用硝酸铋和偏钨酸铵为原料，采用溶剂热法一步合成三氧化二铋-钨酸铋异质结光催化剂。该发明制备方法简单，合成周期短，制备出的样品纯度高，而且具有典型p-n异质结构，能有效抑制光生电子和空穴的复合，促进光生载流子的分离，具有高活性，宽光谱响应的特点，具有十分重要的意义。

专利申请号201710762785.X公开了一种g-C₃N₄量子点负载钨酸铋纳米片光催化剂的制备方法，步骤如下：步骤1、制备BWO纳米片；步骤2、制备CNQDs；步骤3、制备CNQDs/BWO复合光催化剂。该制备方法中所合成CNQDs形貌良好，尺寸均匀且直径小于10nm，呈典型的量子点结构。CNQDs负载BWO表面后，所形成复合光催化剂展现出优异的可见光催化分解四环素类抗生素的能力，且催化剂光催化性能稳定，利于重复使用。