錳摻雜納米鎢酸鉍催化劑

隨著社會經濟的快速發展，工業化、城市化進程不斷加快，大量污染物進入湖泊、河流以及水庫等自然水體，造成污染，導致水質急劇下降。水體各種有機污染物被普遍檢出，嚴重影響水生生物和人體健康安全。具有優良吸附和光催化性能的納米材料是處理水中污染物的有效技術途徑。

傳統納米材料（如TiO2、ZnO 等）的光響應範圍相對較窄，通常只在紫外光作用下才具有高效的催化降解性能，實際應用過程中運行成本較高。而納米鎢酸鉍（Bi₂WO₆）是具有類鈣鈦礦板WO₆的層狀結構的典型奧裡維斯氧化物，其低毒、高效且性能穩定。同時由於Bi₂WO₆禁帶寬度較窄，在可見光條件下即可高效去除水中有機污染物，其在水污染處理方面具有重要實用價值。

金屬摻雜可通過增迦納米材料可見光回應範圍，減少其光生電子-空穴複合，以及調控其能帶結構等方面提高納米材料的光催化活性。基於此，有學者研究具有可見光回應的錳摻雜納米鎢酸鉍催化劑。製備方法包括以下步驟：

(1) 利用Na₂WO₄·2H₂O配置1～2 mmol/L的鎢酸鈉水溶液；

(2)向鎢酸鈉水溶液中加入MnCl₂·4H₂O和Bi(NO3)₃·5H₂O，反應製備獲得錳摻雜納米鎢酸鉍的前驅體，其中，Na₂WO₄·2H₂O、MnCl₂·4H₂O、Bi(NO₃)₃·5H₂O三者的摩爾比為2:3:4～ 2:5:4；

(3)將錳摻雜納米鎢酸鉍的前驅體轉移至帶有聚四氟乙烯內襯的高溫高壓水熱反應釜中進行水熱反應；

(4)收集步驟(3)中的產物，洗滌、離心、乾燥後即獲得錳摻雜納米鎢酸鉍。

錳摻雜納米鎢酸鉍（Mn-Bi₂WO₆）高效光催化劑， 其表面吸附性能和光催化性能均顯著強于傳統光催化劑二氧化鈦（TiO₂）及未摻雜納米鎢酸鉍，當水樣pH值為中等酸度時（4左右），錳摻雜納米鎢酸鉍催化劑的光催化效果將進一步提升，光反應30min內即可完全去除水中有機染料（羅丹明B）同時此催化劑製備原料易獲得，製備步驟簡單，製備條件溫和，易實施，在處理廢水中有機染料等方面具有重要的應用價值。

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