[发明专利]一种低压掺杂制备钒酸铋的方法

说明书

本发明公开了一种低压掺杂制备钒酸铋的方法，包括选料、一次配制、一次搅拌、二次配制、二次搅拌、低压反应、洗涤、干燥和废液处理，本发明结构科学合理，使用安全方便，可按需要添加不同的元素，从而调整产品的性能，通过向配制成的偏钒酸铵溶液，加入氢氧化钠，进行强烈搅拌，使偏钒酸铵溶液与氢氧化钠充分混合，制得第一溶液，随后向另一混合釜内加入硝酸铋固体，加入浓硝酸，得到第二溶液，将第一溶液和第二溶液混合，将所得溶液移入搅拌桶内搅拌，得到前驱体，将前驱体移入反应釜内反应，得到钒酸铋晶体，反应速率快、能耗少、产率高、适合低成本规模生产，钒酸铋晶体多次洗涤，从而除去钒酸铋晶体表面附着的反应副产物。

技术领域

本发明涉及钒酸铋制备技术领域，具体为一种低压掺杂制备钒酸铋的方法。

背景技术

钒酸铋在国际上又被称为184黄，最先以德国巴斯夫生产研发成功标志着新一代环保材料的诞生，钒酸铋是一种亮黄色无机化学品，它不含对人体有害的重金属元素，是一种环保低碳的金属氧化物质。钒酸铋具有多种晶相，不同晶相的钒酸铋具有不同的性质和应用，钒酸铋除了作为着色剂的性质，它还具有光催化性能，钒酸铋在接触太阳和荧光灯的光的时候能够促进化学反应，它能够杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等，除此之外，钒酸铋也被应用到办公或家居环境中，分解空气中有机化合物及有毒物质，钒酸铋不仅能加速化学反应，亦能运用自然界的定侓，不造成资源浪费与附加污染形成，这是符合低碳经济的发展需求的，现阶段，制备钒酸铋纳米材料的主要方法有固相法、水热法、沉淀法、金属醇盐水解法、模板法、超声化学法、微波水热法等，但这些方法在材料结构控制上仍存在一些不足，反应所需的温度较高、设备较为复杂、能耗大等，反应周期长、产率偏低、制备的产物形貌较为单一等。

发明内容

本发明提供一种低压掺杂制备钒酸铋的方法，可以有效解决上述背景技术中提出的这些方法在材料结构控制上仍存在一些不足，反应所需的温度较高、设备较为复杂、能耗大等，反应周期长、产率偏低、制备的产物形貌较为单一等方面的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低压掺杂制备钒酸铋的方法，包括如下步骤：

S1、选料：选取偏钒酸铵和硝酸铋，根据制备需要选取其它化合物；

S2、一次配制：称量偏钒酸铵固体，加入蒸馏水，配制成偏钒酸铵溶液；

S3、一次搅拌：将步骤2中所得溶液内加入氢氧化钠进行强烈搅拌，得到混合均匀的第一溶液；

S4、二次配制：向混合釜内加入硝酸铋固体，加入浓硝酸溶解，得到第二溶液；

S5、二次搅拌：将步骤3中所得的第一溶液与步骤4中的溶液混合，使用氢氧化钠调节溶液PH，保温搅拌，得到前驱体；

S6、低压反应：将步骤5中所得溶液加入反应釜内进行低压反应，得到钒酸铋晶体；

S7、洗涤：将步骤6中得到的钒酸铋晶体使用蒸馏水进行洗涤，随后使用乙醇进行洗涤；

S8、干燥：将洗涤后的钒酸铋晶体放置在烘干机内进行干燥，即可制备出钒酸铋纳米材料；

S9、废液处理：将反应釜中的废液进行筛选，除去其中固体杂质，对剩余废液进行氧化处理后排出。

根据上述技术方案，所述步骤S1中，偏钒酸铵和硝酸铋选料后，会通过振动筛对偏钒酸铵和硝酸铋进行筛选，除去其中杂质，所述筛网的孔径为50目。

根据上述技术方案，所述步骤S2中，将偏钒酸铵固体加入混合釜内，加入蒸馏水，配制成1mol/L的偏钒酸铵溶液。

根据上述技术方案，所述步骤S3中，将配置成的1mol/L偏钒酸铵溶液放入搅拌桶内，加入钒元素2-6倍摩尔数的氢氧化钠，进行15分钟的强烈搅拌，得到第一溶液搅拌机的转速为3000r/min。