一种铈、钛掺杂的铌钽酸铋光催化材料及其制备方法与应用   0    0

本发明公开了一种铈、钛掺杂的铌钽酸铋光催化材料及其制备方法与应用，该光催化材料的化学通式为Bi8(1‑x)Ce8xTa8(1‑y)Ti8yNb10O57，其中基质材料为铌钽酸铋，x为Ce3+掺杂Bi3+位的摩尔百分数，y为Ti4+掺杂Ta5+位的摩尔百分数，0.005≤x≤0.07，0.005≤y≤0.07，x＝y；该材料采用高温固相法制备得到，纯相，结晶度好，具有多孔结构，在200‑465纳米区域内具有很强的吸收，具有很好的光学活性，能够高效地光催化降解亚甲基蓝。本发明的钽酸盐发光材料制备简单、生产成本低。

1.一种铈、钛掺杂的铌钽酸铋光催化材料，其特征在于，其化学通式为：Bi8(1-x)Ce8xTa8(1-y)Ti8yNb10O57，其中x为Ce3+掺杂Bi3+位的摩尔百分数，y为Ti4+掺杂Ta5+位的摩尔百分数，0.005≤x≤0.07，0.005≤y≤0.07，x＝y。

2.一种权利要求1所述的铈、钛掺杂的铌钽酸铋光催化材料的制备方法，其特征在于，采用高温固相法，具体包括以下步骤：
(1)根据化学通式Bi8(1-x)Ce8xTa8(1-y)Ti8yNb10O57中各元素的化学计量比，分别称取含铋离子Bi3+的化合物、含钽离子Ta5+的化合物、含铌离子Nb5+的化合物、含铈离子Ce3+的化合物、
4+ 3+ 3+
含钛离子Ti 的化合物，研磨并混合均匀，得到原料混合物；其中x为Ce 掺杂Bi 位的摩尔百分数，y为Ti4+掺杂Ta5+位的摩尔百分数，0.005≤x≤0.07，0.005≤y≤0.07，x＝y；
(2)将步骤(1)得到的原料混合物置于马弗炉中，在空气气氛下进行第一次预煅烧，预煅烧温度为300～600℃，煅烧时间为2～8小时；
(3)将步骤(2)第一次预煅烧后的混合物自然冷却到室温，研磨并混合均匀后，再次置于马弗炉中，在空气气氛中进行第二次煅烧，煅烧温度为700～950℃，煅烧时间为2～8小时；
(4)将步骤(3)第二次煅烧后的混合物自然冷却到室温，研磨并混合均匀后，再次置于马弗炉中，在空气气氛中进行第三次煅烧，煅烧温度为950～1100℃，煅烧时间为3～10小时；
(5)将步骤(4)第三次煅烧后的混合物自然冷却到室温，研磨均匀后得到铈、钛掺杂的铌钽酸铋光催化材料。

3.根据权利要求2所述的铈、钛掺杂的铌钽酸铋光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的含铋离子Bi3+的化合物为氧化铋和氯化铋中的一种；所述的含钽离子Ta5+的化合物为五氧化二钽和氯化钽中的一种；所述的含铌离子Nb5+的化合物为五氧化二铌和氯化铌中的一种；所述的含铈离子Ce3+的化合物为二氧化铈；所述的含钛离子Ti4+的化合物为二氧化钛。

4.权利要求1所述的铈、钛掺杂的铌钽酸铋光催化材料在有机染料废水降解方面的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述有机染料为亚甲基蓝。