[发明专利]一种光热协同增强全光谱响应异质结构光催化剂及其制备

权利要求书

1.一种光热协同增强全光谱响应异质结构光催化剂，其特征在于：该催化剂的化学组成式为K_0.2M_xWO₃，其中M=Li或Na，0.3≤x≤0.4，并含有钾钨青铜K_0.2WO₃ 相和碱金属钨酸盐Li₂W₂O₇相构成的异质结构，或者钾钨青铜K_0.2WO₃ 相和碱金属钨酸盐Na₂W₂O₇ 相构成的异质结构；

所述的K_0.2WO₃为JCPDS No.83-1331；所述的Li₂W₂O₇为JCPDS No.73-0171；所述的Na₂W₂O₇为JCPDS No.70-0860。

2.根据权利要求1所述的一种光热协同增强全光谱响应异质结构光催化剂，其特征在于：该催化剂能够在紫外、可见和近红外光辐照下，光催化高效去除有机染料，并呈现光热协同增强效应。

3.如权利要求2所述的一种光热协同增强全光谱响应异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、计算与称量：根据设计制备K_0.2M_xWO₃催化剂的摩尔数，称取含有同样摩尔数钨元素的钨酸盐，并按照钨酸盐中钨元素与有机酸中羧基的摩尔比为1:3，称取相应量的有机酸；

S2、制备三氧化钨前驱体：将步骤S1中称取的反应物装入球磨机中，球磨0.5-6小时后，取出球磨产物，经洗涤、固液分离和干燥，即得三氧化钨前驱体；

S3、制备钾钨青铜K_0.2WO₃：按照钾与前驱体中钨的摩尔比为1:5，称取相应量的碳酸钾，与步骤S2得到的前驱体混合均匀，放入热处理炉，在还原气体气氛下，500～800℃保温0.5～6小时，冷却，即得K_0.2WO₃；

S4、制备异质结构光催化剂K_0.2M_xWO₃：按照K_0.2M_xWO₃催化剂中M与前驱体中钨的摩尔比为x:1，称取相应量的M的碳酸盐，与步骤S3得到的K_0.2WO₃混合均匀，放入热处理炉，在还原气体气氛下，500～800℃保温0.5～6小时，冷却，即得K_0.2M_xWO₃。

4.根据权利要求3所述的一种光热协同增强全光谱响应异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述的钨酸盐为碱金属钨酸盐、仲钨酸铵或偏钨酸铵中的一种。

5.根据权利要求3所述的一种光热协同增强全光谱响应异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述的有机酸为柠檬酸、酒石酸或草酸中的一种。

6.根据权利要求3所述的一种光热协同增强全光谱响应异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述的球磨机为行星球磨机、搅拌磨、砂磨机或振动磨。

7.根据权利要求3所述的一种光热协同增强全光谱响应异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S3和S4中还原气体为氢气、氮氢混合气、一氧化碳的一种。

8.根据权利要求3所述的一种光热协同增强全光谱响应异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S4中所述的碳酸盐为碳酸锂或碳酸钠。

9.根据权利要求1-2任一项所述的光热协同增强全光谱响应异质结构光催化剂产品或权利要求3-8任一项所述方法制备的光热协同增强全光谱响应异质结构光催化剂在处理有机染料水污染方面中的应用。