本發(fā)明涉及一種用于染料吸附降解的鉬鎢納米復合氧化物的制備方法，屬于無機非金屬材料在吸附領(lǐng)域的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

過渡金屬氧化物可應(yīng)用在各種各樣的領(lǐng)域，氧化鉬和氧化鎢作為兩種重要的過渡金屬氧化物，在染料吸附、氣體傳感器領(lǐng)域、長期以來受到了廣大學者專家的關(guān)注。在過去的幾年中，有研究發(fā)現(xiàn)，二元鉬鎢氧化物(moxw1-xo3)材料由于兩種元素的“協(xié)同效應(yīng)”，可以大大提高其性能。因此，我們可以通過改變材料的組成、結(jié)構(gòu)，使這種“協(xié)同效應(yīng)”發(fā)揮更強。

目前制備納米粒子的方法主要有溶膠-凝膠法，沉淀法，熔融鹽焙燒法，水熱法等。水熱法制備出的產(chǎn)物粒徑均一，尺寸較小，顆粒不易團聚，方法簡單成本低廉的優(yōu)點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供了工藝簡單、成本低廉，產(chǎn)物形貌均一、比表面積大、對染料對亞甲基藍吸附容量大于99%的鉬鎢納米復合氧化物的制備方法。

本發(fā)明實現(xiàn)過程如下：

一種鉬鎢納米復合氧化物的制備方法，其以摩爾比為1:3～3:1的可溶性鉬鹽和可溶性鎢鹽為原料，加水在40～90^oc下超聲分散得到沉淀，將沉淀洗滌后再加入水和形貌控制保護劑，進一步在120～180^oc下密閉水熱反應(yīng)得到鉬鎢復合氧化物，所述形貌控制保護劑選自對硝基苯甲酸或?qū)Π被郊姿幔扇苄糟f鹽和可溶性鎢鹽與形貌控制保護劑的物質(zhì)的量與質(zhì)量比為（1～3）：（0.4～1.0）mmol/g。

所述可溶性鉬鹽選自四水合鉬酸銨、七水合鉬酸銨或鉬酸鈉，可溶性鎢鹽選自鎢酸鈉或鎢酸鉀。

上述可溶性鉬鹽和可溶性鎢鹽先分散在摩爾濃度為5～8.5m的質(zhì)子酸中，可溶性鉬鹽和可溶性鎢鹽與質(zhì)子酸的物質(zhì)的量與體積比為（1～3）：（10～20）mmol/ml，經(jīng)冷凍干燥后使用，所述質(zhì)子酸選自鹽酸、硝酸、硫酸。

上述沉淀洗滌后加入水和形貌控制保護劑，進一步在140～180^oc下密閉水熱反應(yīng)12～36h得鉬鎢復合氧化物。

具體地說，本發(fā)明鉬鎢納米復合氧化物的制備方法包括以下步驟：

（1）將0.5～1.5mmol可溶性鉬鹽和0.5～1.5mmol可溶性鎢鹽分散在50～80ml水中，加入11～20ml的質(zhì)子酸鹽酸、硝酸或硫酸，酸的摩爾濃度為5～8.5m，再將反應(yīng)體系在40～90^oc下超聲攪拌70～100min；

（2）將超聲攪拌得到的沉淀用去離子水洗滌數(shù)遍，將沉淀分散在45～75ml的水中；

（3）分別加入0.4～1.0g對硝基苯甲酸或?qū)Π被郊姿?，攪?5～30min；

（4）將體系轉(zhuǎn)移入四氟乙烯釜膽，在120～180^oc下水熱12～36h；

（5）待體系冷卻后先用水和乙醇洗滌，產(chǎn)物在50～80^oc下烘干2～8h得到鉬鎢復合氧化物粉體。

本發(fā)明有益效果：本發(fā)明提供了一種工藝簡單、成本低廉的制備鉬鎢納米復合氧化物的方法，該法可以通過改變形貌控制保護劑種類來改變產(chǎn)物的形貌，從而提高其吸附性能，在染料吸附方面具有優(yōu)異的工業(yè)應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為形貌控制保護劑為對硝基苯甲酸制備出產(chǎn)物的x射線衍射圖（a）、能譜圖（b）和電鏡圖（c-d）；

圖2為形貌控制保護劑為對氨基苯甲酸制備出產(chǎn)物的x射線衍射圖（a）、能譜圖（a）和電鏡圖（c-d）；

圖3為不同形貌產(chǎn)物的吸附性能圖，吸附時間為1h，a.對硝基苯甲酸；b.對氨基苯甲酸。

具體實施方式

實施例1

將1.27g四水合鉬酸銨和0.65g鎢酸鈉分散在80ml水中，加入14ml濃度為7.5m的鹽酸，再將反應(yīng)體系在60^oc下超聲攪拌90min；將超聲攪拌得到的沉淀用去離子水洗滌三遍，將沉淀分散在60ml的水中；加入0.6g對硝基苯甲酸，攪拌30min。將體系轉(zhuǎn)移入四氟乙烯釜膽，在170^oc下水熱36h。待體系冷卻后先用水離心洗滌三遍，再用無水乙醇洗滌，產(chǎn)物在70^oc下烘干5h得到鉬鎢復合氧化物粉體。在黑暗條件下測試其吸附染料mb性能。

實施例2

將1.27g四水合鉬酸銨和0.65g鎢酸鈉分散在80ml水中，加入14ml濃度為7.5m的鹽酸，再將反應(yīng)體系在60^oc下超聲攪拌90min；將超聲攪拌得到的沉淀用去離子水洗滌三遍，將沉淀分散在60ml的水中；加入0.6g對氨基苯甲酸，攪拌30min。將體系轉(zhuǎn)移入四氟乙烯釜膽，在170^oc下水熱36h。待體系冷卻后先用水離心洗滌三遍，再用無水乙醇洗滌，產(chǎn)物在70^oc下烘干5h得到鉬鎢復合氧化物粉體。在黑暗條件下測試其吸附染料mb性能。

結(jié)論：通過選擇合適的形貌保護劑及反應(yīng)條件，直接獲得了鉬鎢納米復合氧化物吸附劑。在吸附亞甲基藍實驗中，15mg吸附劑加入50ml，10mgl^-1亞甲基藍溶液中，在吸附1h后，其染料去除率可達到99%，展示了優(yōu)異的吸附性能。

本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容是通過控制制備工藝的反應(yīng)物用量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、形貌控制保護劑等因素，成功獲得了形貌均一的鉬鎢納米復合氧化物，并提高了其對染料mb的吸附性能。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于染料吸附降解的鉬鎢納米復合氧化物的制備方法，其將可溶性鉬鹽和可溶性鎢鹽分散在水中，加入質(zhì)子酸鹽酸、硝酸或硫酸，將反應(yīng)體系在40?90?oC下超聲后，加入對硝基苯甲酸或?qū)Π被郊姿徇M行水熱反應(yīng)，120?180?oC下水熱12?36?h，分別制備出了均一形貌的鉬鎢復合氧化物。本發(fā)明工藝簡單，成本低廉，制備出的納米復合物比表面積大，在對亞甲基藍的吸附實驗中，去除率可達99%，具有優(yōu)異的工業(yè)應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：蔡萬玲;陳航;駱建敏;高小青;塔依爾·玉努斯;宿新泰;楊超
受保護的技術(shù)使用者：新疆師范高等?？茖W校
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.05
技術(shù)公布日：2017.08.18