[發明專利]一種可見光催化劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201310036775.X
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103143389A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 楊平;趙陽陽;周夢穎
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: B01J29/89
• 分類號: B01J29/89;B01J27/08;B01J27/125
• 代理公司: 上海藍迪專利事務所 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

技術領域

本發明涉及光催化和材料化學技術領域，尤其是把Ag-AgBr固載到?-Al₂O_3?,TiO₂?,?SiO_2?或TiMWW(鈦硅分子篩)載體上的復合可見光催化劑及其制備方法。

背景技術

鹵化銀是一種可見光光敏材料，它經常被固載在載體上從而應用于光催化反應。溴化銀顆粒可以在可見光或者較短波長光照射下吸收一個光子并釋放出一個光生電子和一個光生空穴，接著光生電子可以與一個Ag⁺結合形成一個Ag⁰原子；此過程可用以下化學方程表示。

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最終，溴化銀顆粒在反復吸收光子后會形成銀原子簇。這就是Ag-AgBr的由來。因此，太陽光下純的AgBr晶體是不能穩定存在的，但是如果空氣中的O_2，催化劑表面的Ag⁰或其他物質阻止了光反應過程，光生電子和空穴就可以作為光催化反應過程的催化中心。研究發現，如果把AgBr分散在合適的載體上，就可以保持其作為催化劑的穩定性并提高其光催化活性。Zang?Y等人把AgBr固載Y型分子篩上，合成的新型納米復合材料催化性能有了一定的提高?[文獻：Zang?Y,?Farnood?R,?Currie?J.?Photocatalytic?activities?of?AgBr/Y-zeolite?inwater?under?visible?light?irradiation，?Chem?Eng?Sci,?2009,?64:?2881-2886]。Cheng?C等人設計了兩步合成法制備出AgBr納米顆粒修飾的BiOBr納米片，結果發現它的催化活性優于P25和BiOBr納米片[文獻：Cheng?C,?Ni?Y?H,?Ma?X,?Hong?J?M.?AgBr?nanoparticles-improved?photocatalytic?property?of?BiOBr?nanosheets,?Mater?Lett,?2012,?79:?273-276]。Krishnakumar?B等人通過氧化鋅-溴化銀同步沉淀法成功制備了AgBr-ZnO，它比單純的AgBr或ZnO催化活性更好[文獻：?Krishnakumar?B,?Subash?B,?Swaminathan?M.?AgBr–ZnO?–?An?efficient?nano-photocatalyst?for?the?mineralization?of?Acid?Black?1?with?UV?light,Sep?Purif?Technol.2012,?85:?35-44]。盡管眾多研究者在改進光催化劑材料的缺陷方面做了巨大努力，但是仍然沒有提出高效簡便的制備方法。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供的一種可見光催化劑及其制備方法，該催化劑是把Ag-AgBr固載在載體上而得到，其制備方法操作簡單，時間短；其得到的催化劑在可見光下（λ>410nm）對偶氮染料降解反應的活性遠遠高于目前所報道的光催化劑；尤其是在降解50mg/L酸性紅B（ARB）染料廢水時，10min內降解效率高達79%。

本發明的目的是這樣實現的：

一種可見光催化劑，特點是：該催化劑是以?-Al₂O_3?、TiO₂、SiO_2?或鈦硅分子篩（TiMWW）為載體，以十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）、四乙基溴化銨、四正丁基溴化銨或溴化鈉為溴源，用沉積沉淀法使AgNO₃與溴源反應生成Ag-AgBr，并把Ag-AgBr固載在載體上，得到Ag-AgBr/載體可見光催化劑，其載體、溴源與AgNO₃的質量比為16～0.5:70～2:10～0.1。

一種上述可見光催化劑的制備方法，包括以下具體步驟：

a、將載體加入到蒸餾水中，得到混合液；其中：載體與蒸餾水的質量比是16～0.5:200～50；

b、將溴源加入到步驟a的混合液中，攪拌0.5h；溴源與混合液的質量比是70～2:216～50.5；