可见光响应纳米Bi<SUB>3</SUB>TaO<SUB>7</SUB>光催化剂的制备方法及其应用

摘要

本发明涉及Bi₃TaO₇的制备方法以及Bi₃TaO₇的应用。其制备方法是以Ta₂O₅为原料，得到水溶性的草酸钽水溶液；将硝酸铋(Bi(NO₃)₃·5H₂O)加入柠檬酸溶液，再加入EDTA与浓氨水的混合溶液，形成铋的水溶液，其中铋离子与柠檬酸的摩尔比为1∶3～1∶6；再根据配比的组成将水溶性的草酸钽水溶液加入铋的水溶液中，用氨水调节PH值在7～8之间，在60～80℃加热搅拌，即获得Bi₃TaO₇光催化剂的前驱体溶液，聚酯化、灼烧去碳，然后在450～600℃焙烧获得纳米Bi₃TaO₇光催化剂。本发明获得的纳米Bi₃TaO₇光催化剂，具有很好的可见光催化活性，制备方法具有合成温度较低、操作简便的特点。

主权项

1.可见光响应纳米Bi3TaO7光催化剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)按Ta2O5与氢氧化钾的摩尔比1：2～20选取Ta2O5和氢氧化钾，备用；将Ta2O5与氢氧化钾混合研磨均匀，放入刚玉坩锅，在400～500℃下灼烧2～4h，获得钽酸钾的熔体；按Ta205与去离子水的质量比为1：20～100，选取离子水，将钽酸钾的熔体溶于去离子水，过滤，将过滤后的清液，加入硝酸使溶液呈强酸性，得沉淀物；用去离子水冲洗以去除沉淀物上吸附的残余的钾离子；得到钽酸沉淀物；2)将得到的钽酸沉淀物加入草酸，并不断搅拌，即得到水溶性的草酸钽水溶液；其中钽酸沉淀物与草酸的质量配比为1：1～10；3)按草酸钽水溶液中的钽离子与五水硝酸铋的摩尔比为1：3，选取草酸钽水溶液和五水硝酸铋，备用；按五水硝酸铋中的Bi与柠檬酸的摩尔比为1：3～1：6，选取柠檬酸；按五水硝酸铋中的Bi与螯合剂乙二胺四乙酸的摩尔比为1：1.8～1：6，选取螯合剂乙二胺四乙酸，备用；将硝酸铋加入到0.3～0.7mol/L的柠檬酸溶液中，于60～80℃下搅拌，加入螯合剂乙二胺四乙酸与氨水的混合溶液，混合溶液中螯合剂乙二胺四乙酸与氨水的配比为12～16g：20ml；直至五水硝酸铋完全溶解形成无色透明的铋的溶液；将草酸钽酸溶液加入到铋的溶液中，混合均匀，并加入氨水调节pH值为7～8，在60～80℃下搅拌2～8小时，加热至100～200℃胶化2～4小时，得到胶体聚合物；4)将上述胶体聚合物于马弗炉中300～450℃灼烧2～4h，即得到Bi3TaO7光催化剂的前驱体；将Bi3TaO7光催化剂的前驱体研磨后，在450～600℃灼烧4～6h，得可见光响应纳米Bi3TaO7光催化剂。