[发明专利]一种钨酸铋/氮化碳/磷酸铋复合光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钨酸铋/氮化碳/磷酸铋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：按摩尔比为1:2将Na₂WO₄和Bi(NO₃)₃溶于去离子水中，搅拌均匀，得到混合溶液A，混合溶液A依次经超声分散和磁力搅拌后移至水热反应釜中，进行微波水热反应，反应结束后将产物静置分层，对下层的沉淀物进行洗涤、干燥，得到Bi₂WO₆粉体；

步骤2：按质量比为1:(1～1.5)将三聚氰胺和尿素混合均匀后加入去离子水中，得到混合物，对混合物进行搅拌反应，反应结束后将产物烘干并研磨，再在马弗炉中煅烧，将煅烧产物磨细，得到C₃N₄粉体；

步骤3：按摩尔比为3:3:(4～5)将Na₃PO₄、Bi(NO₃)₃和硝酸溶于去离子水中，搅拌均匀，得到混合溶液B，混合溶液B依次经超声分散和磁力搅拌后移至水热反应釜中，进行微波水热反应，反应结束后将产物静置分层，对下层的沉淀物进行洗涤、干燥，得到BiPO₄粉体；

步骤4：将步骤1制得的Bi₂WO₆粉体和步骤2制得的C₃N₄粉体按质量比为(1.2～4.5):(5～6)加入到无水甲醇中，超声分散后形成前驱溶液A，对前驱溶液A进行磁力搅拌，得到悬浊液A，将悬浊液A静置分层，对下层的沉淀物进行洗涤、干燥，得到Bi₂WO₆/C₃N₄复合粉体；

步骤5：将步骤3制得的BiPO₄粉体和步骤4制得的Bi₂WO₆/C₃N₄复合粉体按质量比为(0.4～2.8):(9.6～7.2)加入到无水甲醇中，超声分散后形成前驱溶液B，对前驱溶液B进行磁力搅拌，得到悬浊液B，将悬浊液B静置分层，对下层的沉淀物进行洗涤、干燥，得到钨酸铋/氮化碳/磷酸铋复合光催化剂。

2.根据权利要求1所述的钨酸铋/氮化碳/磷酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中混合溶液A中Bi元素的浓度为0.133～0.15mol/L；

所述步骤2中混合物中三聚氰胺和尿素的浓度为0.25～0.333g/mL；

所述步骤3中混合溶液B中Bi元素的浓度为0.067～0.084mol/L。

3.根据权利要求1所述的钨酸铋/氮化碳/磷酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1和步骤3中超声分散的时间为20～30min，超声功率为400～500W；

所述步骤4和步骤5中超声分散的时间为2～3h，超声功率为400～500W。

4.根据权利要求1所述的钨酸铋/氮化碳/磷酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1和步骤3中磁力搅拌的时间为2～3h，搅拌速度为200～300rad/min；

所述步骤2中搅拌反应的时间为3～4h，搅拌速度为200～300rad/min；

所述步骤4和步骤5中磁力搅拌的时间为20～24h，搅拌速度为200～300rad/min。

5.根据权利要求1所述的钨酸铋/氮化碳/磷酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1和步骤3中的微波水热反应是在300W的微波功率下，在180～200℃下微波水热反应0.5～1h；

所述步骤2中的煅烧温度为500～550℃，煅烧时间为3～4h。

6.根据权利要求1所述的钨酸铋/氮化碳/磷酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1、步骤3、步骤4和步骤5中的洗涤、干燥是将沉淀物分别用无水乙醇和去离子水清洗去除杂质，然后在70～80℃下干燥15～20h；

所述步骤2中的烘干温度为70～80℃，烘干时间为15～20h。