[發(fā)明專利]具有可見光催化活性的納米Ag/CeO2催化劑的制備

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710049139.5
• 申請(qǐng)日: 2007-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN101049563A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張其春;李綱;葉巧明;敦文杰;劉菁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/63
• 分類號(hào): B01J23/63;C02F1/30;C02F1/32
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種Ag/CeO₂催化劑，特別是一種具有可見光催化活性的納米Ag/CeO₂催化 劑的制備方法，所得到的目標(biāo)Ag/CeO₂催化劑能被紫外光和可見光激活，有效地催化降解有 機(jī)污染物。本發(fā)明屬于無機(jī)納米光催化材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，半導(dǎo)體光催化降解技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用受到廣泛重視。 目前研究較多的半導(dǎo)體光催化材料有TiO₂、ZnO、ZnS等。

通常CeO₂被作為一種助劑摻雜到TiO₂等半導(dǎo)體氧化物中，以增強(qiáng)TiO₂等主體氧化物的 光催化活性，少有將CeO₂作為半導(dǎo)體光催化劑的主體使用。對(duì)此的一般認(rèn)識(shí)是，CeO₂易產(chǎn) 生氧缺陷，而氧缺陷在促進(jìn)光生空穴-光生電子的復(fù)合方面發(fā)揮著重要作用，因此導(dǎo)致CeO₂的光催化活性低(見文獻(xiàn)1、Shinryo?Yabe，Mika?Yamashita，Shigeyoshi?Momose.Synthesis?and UV-shielding?properties?of?metal?oxide?doped?ceria?via?soft?solution?chemical?processes. International?Journal?of?Inorganic?Materials，2001(3)：1003～1008)。

近來，文獻(xiàn)報(bào)道了采用離子交換-真空煅燒法制備出缺陷較多的CeO₂納米晶，它在紫外 光下對(duì)苯酚有光催化降解效果，該方法制備條件較為苛刻，需要特殊的真空煅燒設(shè)備(見文 獻(xiàn)2、李小忠，王連軍，趙銘等.納米CeO₂晶體的制備及其光催化性能的研究.環(huán)境化學(xué)，2006， 25(2)：149～153)。眾所周知，陽光中的紫外輻射能量較低，只占總照度的4％～6％，如果 將依賴于紫外光的半導(dǎo)體光催化劑應(yīng)用于降解有機(jī)污染物，則降解設(shè)備投資及降解運(yùn)行成本 均高。如何克服現(xiàn)有制備方法獲得的CeO₂光催化劑對(duì)紫外光的依賴性，將CeO₂為主體的光 催化劑的光響應(yīng)范圍擴(kuò)展到可見光波段，從而能夠在可見光照射下激發(fā)CeO₂的光催化降解活 性，是CeO₂光催化劑實(shí)用化的一個(gè)重要關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有制備方法獲得的CeO₂光催化劑依賴于紫外光激活的不足，提 供一種在廣譜范圍內(nèi)，即在紫外光及可見光照射下都有較強(qiáng)的光吸收和光響應(yīng)，能夠在紫外 光和可見光照射下有效地催化降解有機(jī)污染物的納米Ag/CeO₂催化劑的制備方法。

根據(jù)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所提供的制備方法，具有可見光催化活性的納米Ag/CeO₂催 化劑的制備方法，以CeO₂水溶膠為料液，其特征在于有如下工藝步驟：

(1)向CeO₂水溶膠中加入能夠在溶液溫度升高時(shí)逐漸釋放OH^-的物質(zhì)作為沉淀劑，如 尿素或六次甲基四胺，并加熱，尿素或六次甲基四胺將會(huì)隨溶液溫度升高而緩慢水解，逐漸 釋放出OH^-，使溶膠的pH值升高，導(dǎo)致膠體失穩(wěn)，從中析出水合二氧化鈰沉淀(即氫氧化 鈰沉淀，CeO₂·nH₂O，式中，n＝2)，經(jīng)固液分離、洗滌、室溫自然風(fēng)干，獲得水合二氧化鈰 產(chǎn)物；

(2)用現(xiàn)知方法在上述二氧化鈰微粒表面覆銀，所得復(fù)合物經(jīng)過低溫焙燒活化，得到納 米Ag/CeO₂光催化劑。

優(yōu)選方案一：