[發(fā)明專利]碳酸銀-氧化石墨烯復(fù)合納米材料及其制備方法及應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310360049.3
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103447061A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏先文;董超;吳孔林
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽師范大學(xué)
• 主分類號: B01J27/232
• 分類號: B01J27/232;B01J37/03
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 梁李兵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米材料合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Ag₂CO₃-氧化石墨烯復(fù)合納米材料及其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

水是地球上一切生物進行生命活動的必需品，然而水污染問題隨著社會工業(yè)化而變得日益嚴(yán)重。由于紡織品工業(yè)的發(fā)展，大量的有機染料污染物被釋放到了水中（Industry&Engineering?Chemistry?Research2012,51,5167-5173）。光催化降解有機染料能夠凈化被污染的水源，所以越來越多的研究人員致力于尋找和制備高效的光催化劑。

二氧化鈦由于其價格低廉、高的化學(xué)穩(wěn)定性和有效的催化活性，引起了人們的關(guān)注（Applied?Surface?Science2012,258,4801-4805）。然而其只對紫外光有響應(yīng)，從充分利用太陽光的角度出發(fā)，制備一種在可見光下有光催化活性的催化劑具有極其重大的現(xiàn)實意義。

Xu（Applied?Surface?Science2011,257,8732-8736）等采用AgNO₃和Na₂CO₃之間沉淀反應(yīng)的方法制備了棒狀的碳酸銀。碳酸銀能夠在可見光照射下催化降解苯酚，效果遠優(yōu)于TiO₂。加入Na₂CO₃后可以循環(huán)降解亞甲基藍。

Dai（The?Journal?of?Physical?Chemistry?C2012,1160,15519-15524）等通過AgNO₃和NaHCO₃之間簡單的沉淀的方法制備了棒狀的碳酸銀。由于能帶間隙比較窄（約為2.30eV）、大的光生空穴的氧化電位和高的光生電子空穴的分離效率三者的協(xié)同效應(yīng)，碳酸銀能在可見光照射18min內(nèi)催化降解完羅丹明B染料。然而由于光腐蝕的影響，需要加入AgNO₃才能使碳酸銀光催化劑具備循環(huán)性能。

Dong（Applied?Catalysis?B:Environmental2013,134-135,46-54）等也通過AgNO₃和NaHCO₃之間簡單的沉淀的方法制備了棒狀的碳酸銀。碳酸銀能夠分別在可見光照射15min、30min和35min后催化降解超過92%的甲基橙、97%的亞甲基藍和98%的羅丹明B。并且他們對其催化降解的機理進行了深入的研究。

但上述方法制備的碳酸銀光催化劑循環(huán)性能差，吸附性能不高，其光催化活性有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種Ag₂CO₃-氧化石墨烯復(fù)合納米材料及其制備方法及應(yīng)用，該復(fù)合納米材料以氧化石墨烯為支撐材料，并在其表面加載棒狀的碳酸銀，一方面可以提高催化劑的分散程度，另一方面可加快光生電荷遷移的速率,提高復(fù)合材料的光催化活性。氧化石墨烯簡稱GO。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種Ag₂CO₃-氧化石墨烯復(fù)合納米材料，Ag₂CO₃為棒狀的粒子，氧化石墨烯呈薄片狀，氧化石墨烯的質(zhì)量百分數(shù)為0.45%-3.5%；優(yōu)選氧化石墨烯的質(zhì)量百分數(shù)為0.9%。作為支撐材料，氧化石墨烯可以用石墨烯、氮摻雜的石墨烯、類石墨相的氮化碳代替。

一種Ag₂CO₃-氧化石墨烯復(fù)合納米材料的制備方法，步驟包括：

A、將氧化石墨烯超聲分散在去離子水中制得氧化石墨烯分散液；

B、在攪拌下向氧化石墨烯分散液中加入AgNO₃水溶液,繼續(xù)攪拌至氧化石墨烯吸附AgNO₃完全；

C、在攪拌下向步驟B中制備的混合液中加入氨水溶液，繼續(xù)攪拌至反應(yīng)完全；

D、在攪拌下向步驟C中的制備混合液中加入NaHCO₃溶液，繼續(xù)攪拌至反應(yīng)完全；

E、將步驟D所得產(chǎn)物離心分離，用去離子水和無水乙醇將產(chǎn)物洗滌干凈，干燥后即獲得Ag₂CO₃-氧化石墨烯復(fù)合納米材料；