钼酸铅

【背景及概况】^[1][2][3]

在经济建设与环境污染之间矛盾不断加剧的今天，废水，废气，废渣这三废迫不及待地需要有效地进行处理。拥有美好发展前景和巨大应用潜力的钼酸盐材在降解环境污染物方面不容小觑。钼酸盐材料能够很好地应用于降解污染物，农药，抗生素，染料，且能够应用于产氢，NO 氧化，固氮，还原 CO₂ 方面等。由于独特的几何构型和特殊的微观结构，钼酸盐材料在光致发光和光催化领域能够获得很好的应用。钼酸盐材料能够很好地应用于降解污染物，农药，作为其中一类新型光催化剂，钼酸盐的形貌可塑性强、物化性质独特，在各个领域有广阔的应用前景。关于钼酸盐的报道主要集中在 Bi₂MoO₆、钼酸铅、Fe₂(MoO₄)₃、NiMoO₄、CaMoO₄、ZnMoO₄等。钼酸盐的应用还有很多其他方面。如在光催化杀菌方面，传统的杀菌技术存在一定的缺陷，会产生有毒的物质且耗能高，处理方法较繁琐，而光催化杀菌契合这种需求。现今工业迅猛发展，带来的后果是，其污染产生的有毒气体不胜枚举。例如工业废气，室内装修产生的甲醛气体，汽车的污染尾气的排放等，这些都对大气环境造成了恶劣的影响。城市出现的雾霾等空气的污染对人们身心健康产生不小的危害。光催化技术在解决这一问题上契合绿色环保的观念。通过光催化技术手段来清除大气中污染物是众向所归。

【特性】^[1]

钼酸铅学式PbMoO₄。分子量 367.13。无色至浅黄色晶体。有毒，熔点1060～1070℃，相对密度6.92。不溶于水和乙醇，新制备者能溶于硝酸、强碱。在浓硫酸中分解。应密封保存。

【制备】^[2]

一种合成钼酸铅的方法，选择不溶性铅盐，如碳酸铅（PbCO₃）、碱式碳酸铅（2PbCO₃·Pb(OH)₂）等和不溶性钼酸铵，如四钼酸铵（(NH4)₂Mo₄O₁₃·2H₂O，ATM）、八钼酸铵（(NH₄)₄Mo₈O₂6，AOM）、十二钼酸铵（(NH)₂Mo₁₂MoO₄₀·6H₂O，AMM），在纯水中混合、加热搅拌洗涤，再固液分离，分离出杂质元素，然后焙烧合成钼酸铅。操作时，可选择高纯度不溶性铅盐、不溶性钼酸铵，不溶性铅盐和不溶性钼酸铵中的Pb：Mo摩尔比为1：1，进行粉碎研磨后，加入纯水，固液比1：（3～5）；用酸/碱调节pH值5.5～7.0，搅拌，加热至沸腾；1～1.5小时后，停止加热和搅拌，固液分离、烘干固体；最后将分离出的固体放置480～500℃焙烧4～5小时，得到钼酸铅。

【应用】^[3]

钼酸铅（PbMoO4）晶体是一种优良的声光介质材料，具有高的声光品质因数MZ≥36.0×10-18s3/g，低的声损耗，良好的声阻抗匹配，可作为声光调铺器和声光偏转器为光调制晶体，是现代主要声光晶体材料，广泛地用于激光显示、印刷、打印和传真等领域，以及电视及大屏幕显示器的扫描、光子计算机的光存储器及激光通信等方面。

此外，钼酸铅也是一类重要的p型半导体材料，它的带隙能量为3.2eV，其中价带能量约为-0.6eV，导带能量约为2.6eV，是常用的光致发光、闪烁体、传感器和光催化材料。此外，相对于其它常见半导体材料，钼酸铅在自然界中以白钨矿形式存在，储量丰富，使用成本低。然而p型半导体作为光电化学分解水的阴极材料存在一个严重的缺陷，就是长时间工作容易被电解液还原，稳定性比较差，寿命比较短。因此，美国奥斯丁德州大学合成p-n型的p-PbMoO4/n-Bi2O3纳米复合材料，并测试了该材料在光电催化裂解水的性能。测试数据显示：形成的p-n型纳米复合材料的稳定性能得到改善。但是这种半导体与半导体的复合，降低了材料的导电性，影响了其光催化效率；而且在制备过程中，存在工艺复杂、成本较高等问题。一种新的碳壳包覆的钼酸铅纳米晶体的制备方法包括：

1）在室温下，将摩尔比为1：1的三水合乙酸铅和七水合钼酸铵，以及适量的溶剂加入反应釜的聚四氟乙烯内衬里并搅拌2至15分钟；

2）基于总共100重量份的三水合乙酸铅和七水合钼酸铵，将100-2000 重量份的柠檬酸加入到上述反应釜内衬里，再继续搅拌5至10分钟；

3）拧紧釜盖后将反应釜放入到100-240度的电热鼓风干燥箱中，并保持30-90分钟；

4）取出反应釜自然冷却到室温状态，随后，用无水乙醇与去离子水多次交叉离心、洗涤产物，并在真空干燥箱中干燥产物。从而得到了白色的产品。

【参考文献】

[1] 王尹.钼酸银/钼酸铅复合材料的制备、改性及其光催化性能研究. 华中农业大学，2017

[2] 唐军利.一种合成钼酸铅的方法. CN201010604487.6，申请日2015-07-14

2010-12-24

[3] 田洋；王立刚.一种碳壳包覆的钼酸铅纳米晶体及其制备方法.CN201510412852.6，申请日2015-07-14