[發(fā)明專利]一種可見光催化劑鉬改性磷酸銀及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210102844.8
• 申請(qǐng)日: 2012-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN102600874A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 原弘;劉澤濘;黃進(jìn);任紅軒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J27/19
• 分類號(hào): B01J27/19;C02F1/30
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 樊戎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可見光催化劑鉬改性磷酸銀，本發(fā)明還涉及可見光催化劑鉬改性磷酸銀的制備方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)的發(fā)展和資源的過度開發(fā)利用，人類生存的環(huán)境已遭到嚴(yán)重破壞，人類社會(huì)的發(fā)展已經(jīng)受到能源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化等多方面的威脅，因此如何高效利用自然界中的能源物質(zhì)(特別是可再生能源)以及對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行控制和處理就成為了全世界科學(xué)家共同研究的課題。太陽光是一種清潔長(zhǎng)久的能量來源，所以利用太陽光來處理染料廢水中的有機(jī)污染物具有重大的應(yīng)用前景。半導(dǎo)體光催化技術(shù)以其能源利用率高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，已成為污染物處理技術(shù)研究中的一大熱點(diǎn)，并且已經(jīng)開發(fā)出許多半導(dǎo)體光催化材料。

對(duì)于常見的TiO₂半導(dǎo)體光催化劑，由于禁帶寬度大(如銳鈦礦禁帶寬度為3.2eV)，需要高能量的紫外光，不利于實(shí)際應(yīng)用，磷酸銀的內(nèi)在結(jié)構(gòu)(具有2.43eV的禁帶寬度)決定其具有很好的可見光催化活性。中國(guó)專利CN101648139公開了一種可見光催化劑磷酸銀的制備方法，首次將Ag₃PO₄應(yīng)用于光催化領(lǐng)域，該發(fā)明用銀氨溶液代替硝酸銀溶液作為銀源，減慢銀離子和磷酸根離子的反應(yīng)，得到的催化劑具有一定的光催化效果。中國(guó)專利CN101940937公開了一種高效可見光催化劑磷酸銀及其制備方法，該發(fā)明將沉淀轉(zhuǎn)換法應(yīng)用于磷酸銀的制備，制得了簡(jiǎn)單立方晶系的磷酸銀，反應(yīng)的原理為：

3AgNO₃+Na₂HPO₄＝Ag₃PO₄↓+HNO₃+2NaNO₃

該方法得到了粒徑為400-520nm的Ag₃PO₄粉體，提高了其光催化性能。但是磷酸銀光催化劑的缺點(diǎn)在于光腐蝕導(dǎo)致催化劑穩(wěn)定性較差，限制了其應(yīng)用。因此制備新的可見光催化劑，以提高其光催化活性和穩(wěn)定性具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種穩(wěn)定性好、催化活性高的可見光催化劑鉬改性磷酸銀。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種操作簡(jiǎn)單的可見光催化劑鉬改性磷酸銀的制備方法。

上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種可見光催化劑鉬改性磷酸銀，其特征在于：所述可見光催化劑鉬改性磷酸銀為黃色的立方晶系粉末，粒徑為300-500納米，分子式為Ag₃Mo_aP_bO₄，是向含有七鉬酸銨[(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O]的硝酸銀溶液中加入磷酸氫二鈉(Na₂HPO₄)反應(yīng)制成的，其中：a+b＝1，a∶b＝1∶9-19。

優(yōu)選的，a∶b＝1∶13。

一種可見光催化劑鉬改性磷酸銀的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)分別稱取一定量的硝酸銀、七鉬酸銨、磷酸氫二鈉，用去離子水溶解，配成濃度為0.02-0.03g/ml的硝酸銀溶液、0.002-0.003g/ml的七鉬酸銨溶液、0.016-0.022g/ml的磷酸氫二鈉溶液；

(2)將七鉬酸銨溶液迅速加入硝酸銀溶液中，攪拌均勻后立即加入磷酸氫二鈉溶液，避光反應(yīng)，待反應(yīng)完全后靜置沉降，去除上層清液，得到鉬改性磷酸銀的膠體溶液；

(3)將鉬改性磷酸銀的膠體溶液水洗、干燥，得到粒徑為300-500納米的黃色立方晶系粉末，分子式為Ag₃Mo_aP_bO₄，其中：a+b＝1，a∶b＝1∶9-19。

優(yōu)選的，a∶b＝1∶13。

反應(yīng)中，只要控制硝酸銀、七鉬酸銨、磷酸氫二鈉鉬三種原料的摩爾比，就能得到本發(fā)明的可見光催化劑鉬改性磷酸銀，例如，控制七鉬酸銨、磷酸氫二鈉兩種原料的摩爾比，使鉬、磷的摩爾比為1∶13，反應(yīng)后就能得到Ag₃Mo_0.07P_0.93O₄，其中，硝酸銀的反應(yīng)用量是公知常識(shí)，文中不再對(duì)其用量進(jìn)行詳細(xì)說明。

可見光催化劑鉬改性磷酸銀在降解有機(jī)染料廢水中的應(yīng)用。

本發(fā)明的有益效果是：