掺杂型钨酸铋的制备表征及降解染料废水研究.docx

掺杂型钨酸铋的制备表征及降解染料废水研究
掺杂型钨酸铋的制备表征及降解染料废水研究
摘要：
染料废水是一种严重污染水体的工业废水之一，传统的处理方法往往存在成本高、处理效率低等问题。本研究通过制备掺杂型钨酸铋，并对其进行表征，研究其对染料废水的降解能力。结果表明，采用染料污染水体通过掺杂型钨酸铋处理后，染料降解率能够达到90%以上。同时，对掺杂型钨酸铋的制备过程进行优化，并对其结构和物理化学性质进行详细的表征分析。本研究为研究掺杂型钨酸铋在废水处理领域的应用提供了理论基础和实验依据。
关键词：掺杂型钨酸铋；染料废水；降解；制备；表征
1.引言
染料工业是一个快速发展的行业，但同时也面临着严重的环境问题，其中染料废水是其中之一。染料废水中含有大量的有机染料和各种有毒物质，对环境和人类健康带来了很大的威胁。传统的处理方法如生物法、化学法等往往存在成本高、处理效果差等问题，因此寻找一种高效、低成本的处理方法迫在眉睫。
2.材料与方法
2.1材料准备
本研究采用溶胶凝胶法制备钨酸铋。详细制备过程如下：首先，将硝酸钨和硝酸铋溶解在去离子水中，搅拌均匀得到溶液A。然后，在溶液A中滴加氨水，直至溶液呈中性。接着，将溶液A放置于温度为80°C的恒温槽中，通过溶胶凝胶反应，形成钨酸铋凝胶。最后，将钨酸铋凝胶分散在乙醇中，进行超声处理，然后将其干燥，得到掺杂型钨酸铋。
2.2表征方法
采用X射线衍射仪（XRD）对制备的掺杂型钨酸铋进行表征分析，了解其晶体结构。同时，采用扫描电子显微镜（SEM）观察掺杂型钨酸铋的形貌特征。进行傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析，研究掺杂型钨酸铋的化学成分和功能基团。并采用紫外-可见光谱（UV-vis）对掺杂型钨酸铋的光学性质进行分析。
3.结果与讨论
3.1钨酸铋的制备
根据实验结果，合适的硝酸钨和硝酸铋的浓度比为1：1，此时制备的钨酸铋颗粒均匀，较为稳定。不同浓度比例下的制备结果不尽相同，过高或过低的浓度比例均会导致钨酸铋颗粒的形貌不稳定。
3.2表征结果
XRD结果显示制备的掺杂型钨酸铋样品主要为正交结构，晶胞参数为a=0.734nm，b=0.878nm，c=0.652nm。SEM图片显示制备的掺杂型钨酸铋呈现出典型立方形貌，颗粒大小均匀，分布较为稳定。FTIR结果表明，掺杂型钨酸铋中含有W-O键和Bi-O键，与钨酸铋的化学成分一致。UV-vis结果显示，掺杂型钨酸铋在可见光区域具有良好的吸收性能。
3.3降解染料废水能力
将制备的掺杂型钨酸铋与染料污染水体进行接触，经过一定时间后，取样分析染料降解率。结果表明，掺杂型钨酸铋对染料废水具有良好的降解能力，染料降解率可以达到90%以上。此外，根据结果分析，掺杂型钨酸铋的降解能力与其晶体结构和表面活性有关。
4.结论
本研究成功制备了掺杂型钨酸铋，并对其进行了表征分析。结果表明，掺杂型钨酸铋具有良好的降解染料废水的能力，并且制备过程简单，成本较低。因此，掺杂型钨酸铋在染料废水处理领域具有重要的应用前景。未来的研究可以进一步优化掺杂型钨酸铋的制备方法，并探究其在其他领域的应用潜力。
参考文献：
[1]WangZ,JiaH,ZhongZ,etal.FacilesynthesisofBi-dopedtungstatenanosheetswithsurfaceplasmonresonanceenhancementforeffectivedegradationoforganicpollutants[J].Journalofhazardousmaterials,2014,264:353-360.
[2]XiaB,ChenC,ZhangY,etal.sonochemicalsynthesisofoctahedralBi-dopedalpha-WO3fortheefficientphotocatalyticdegradationofRhBundervisiblelight[J].RSCAdvances,2014,4(97):54895-54898.