技术领域
[0001] 本发明属于环境空气净化与处理技术领域，具体涉及一种1D/2D Bi2WO6光催化剂及其制备方法和应用。
相关背景技术
[0002] 目前，VOCs的治理技术主要包括物理吸附、生物净化和光催化降解等。物理吸附法虽然操作简便，但其吸附容量有限，且存在二次污染的风险。生物净化技术尽管环境友好，但对于高浓度VOCs的降解效率较低，且处理速度慢。光催化技术因其能够将有机污染物直接矿化为无害物质而备受关注，尤其是半导体材料如纳米二氧化钛的应用，能够在光照下产生光生电子‑空穴对，有效氧化分解有机污染物。然而，现有光催化剂大多需要紫外光激发，限制了其在自然光条件下的应用效率，且存在带隙宽、光利用率低的问题。
具体实施方式
[0016] 以下通过附图和实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
[0017] 除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
[0018] 在本发明中，若无特殊说明，其他试验材料及仪器设备均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。
[0019] 实施例1 本实施例提供了一种1D/2D Bi2WO6光催化剂，制备方法包括如下步骤：S1、将30 gPVP粉末溶解至150 g二甲基甲酰胺和240 g醋酸混合物中，搅拌至其完全溶解，得到溶液A；
S2、将0.03 M WCl6在持续搅拌下加入溶液A中，搅拌均匀2 h，再加入0.06 M Bi(NO3)3·5H2O，搅拌均匀，得到溶液B；
S3、将步骤S2得到的溶液B进行球磨，球磨转速为400 rpm，时间为60 min，得到前体溶胶；
S4、将步骤S3中得到的前体溶胶在20 kV的高压静电场中纺丝，注射器推进速度为
1 mL/h，纺丝间距15 cm，滚筒转速2000 rpm，制成前驱体纳米纤维膜，80℃烘干60 min，冷却至室温，在室温下以5℃/min的升温速率，煅烧至600℃，得到1D/2D Bi2WO6光催化剂。
[0020] 实施例2 本实施例提供了一种1D/2D Bi2WO6光催化剂，制备方法包括如下步骤：S1、将35 g PVP粉末溶解至145 g 二甲基甲酰胺和235 g 醋酸混合物中，搅拌至其完全溶解，得到溶液A；
S2、将0.03 M WCl6在持续搅拌下加入溶液A中，搅拌均匀2 h，再加入0.05 M Bi(NO3)3·5H2O，搅拌均匀，得到溶液B；
S3、将步骤S2得到的溶液B进行球磨，球磨转速为400 rpm，时间为50 min，得到前体溶胶；
S4、将步骤S3中得到的前体溶胶在22 kV的高压静电场中纺丝，注射器推进速度为
1 mL/h，纺丝间距18 cm，滚筒转速2000 rpm，制成前驱体纳米纤维膜，80℃烘干40 min，冷却至室温，在室温下以5℃/min的升温速率，煅烧至600℃，得到1D/2D Bi2WO6光催化剂。
[0021] 实施例3 本实施例提供了一种1D/2D Bi2WO6光催化剂，制备方法包括如下步骤：S1、将20 g PVP粉末溶解至130 g 二甲基甲酰胺和200 g 醋酸混合物中，搅拌至其完全溶解，得到溶液A；
S2、将0.03 M WCl6在持续搅拌下加入溶液A中，搅拌均匀2 h，再加入0.06 M Bi(NO3)3·5H2O，搅拌均匀，得到溶液B；
S3、将步骤S2得到的溶液B进行球磨，球磨转速为500 rpm，时间为80 min，得到前体溶胶；
S4、将步骤S3中得到的前体溶胶在22 kV的高压静电场中纺丝，注射器推进速度为
0.9 mL/h，纺丝间距20 cm，滚筒转速2000 rpm，制成前驱体纳米纤维膜，80℃烘干60 min，冷却至室温，在室温下以5℃/min的升温速率，煅烧至700℃，得到1D/2D Bi2WO6光催化剂。
[0022] 对比例1 本对比例提供了一种Bi2WO6材料，制备方法同实施例1，区别之处在于将干燥后的纤维膜在室温中以5℃/min煅烧至800℃获得纯Bi2WO6纳米片材料。
[0023] 通过以下试验对上述实施例1和对比例1提供的复合材料进行效果验证：物理化学表征：1.将实施例1提供的1D/2D Bi2WO6光催化剂进行XRD分析，结果如图
1。
[0024] 由图1可知，各衍射峰与JCPDS PDF#79‑2381相符，表明得到了正交相的Bi2WO6。
[0025] 2.将实施例1提供的1D/2D Bi2WO6光催化剂进行电子显微镜扫描，结果如图2；1D/2D Bi2WO6光催化剂中纤维放大结果如图3。
[0026] 由图2可知，经电镜观察，实施例1提供的1D/2D Bi2WO6光催化剂由Bi2WO6纳米片沿着Bi2WO6纳米纤维径向以有序间隔方式排列生长，从而形成像尤加利叶一样的1D/2D异形Bi2WO6。其中，纳米片呈规则的方形，其平均横向尺寸约为1.22 μm，厚度约为70.9 nm，且由图3可知，纳米纤维具有介孔结构。
[0027] 3.将实施例1提供的1D/2D Bi2WO6光催化剂和对比例1提供的Bi2WO6材料进行乙醛降解测试，试验方法如下：在封闭的抽真空系统中进行，将一定量的样品装入封闭真空石英反应器中。密闭反应器中的空气首先通过氧氮混合器排出，然后注入1 μL液体乙醛。将实施例1和对比例1提供的样品在60°C的烤箱中烘10 min以转化为气态，采用300 W氙灯(>420 nm)，通过配备火焰离子化检测器的气相色谱仪分析乙醛的量。结果如图4。
[0028] 由图4可知，实施例1提供的1D/2D Bi2WO6能够在第一小时内快速降解97%的乙醛，远超对比例1提供的纯Bi2WO6纳米片对乙醛的降解率。
[0029] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
