[發(fā)明專利]可見光響應(yīng)的AgCl-Ag-Ag2CO3復(fù)合光催化劑、制備方法及應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310553476.3
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103586061A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚霞喜;劉孝恒
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: B01J27/232
• 分類號: B01J27/232;A62D3/17;A62D101/28
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明涉及一種可見光響應(yīng)的AgCl-Ag-Ag₂CO₃復(fù)合光催化劑及其制備方法和光催化應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著人類社會的快速發(fā)展和經(jīng)濟的迅速增長，導(dǎo)致了以石油和煤炭為代表的能源消費的成倍增長。我國能源結(jié)構(gòu)面臨著經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的雙層壓力，生活和生產(chǎn)過程中帶來的環(huán)境污染問題同樣制約著我國國民經(jīng)濟和新能源的發(fā)展。尤其是工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的有機物含量高，毒性大，難降解，容易引起動物及人類致癌、致畸等，控制有機污染物成為我國亟待解決的問題之一。開發(fā)高效、低能耗、適用范圍廣和有深度氧化能力的有毒難降解污染物清除技術(shù)一直是環(huán)保技術(shù)追求的目標(biāo)。研究表明，通過光催化降解污染物，充分利用廉價并且“綠色”的太陽光，是解決全球性環(huán)境惡化和能源危機的一個重要途徑。催化材料是光催化技術(shù)發(fā)展最為核心的部分，也是決定其性能的主要因素，傳統(tǒng)的半導(dǎo)體光催化材料通常存在量子效率低、僅吸收紫外光的缺點，太陽光中紫外光部分僅占4%左右，大部分仍為可見光。因此，尋找高效、穩(wěn)定和經(jīng)濟的可見光響應(yīng)的光催化材料是光催化技術(shù)實用化的關(guān)鍵。

在眾多的光催化材料中，具有可見光響應(yīng)的Ag基化合物近年來受到人們的關(guān)注并展現(xiàn)出了較好的光催化活性及良好的應(yīng)用前景。例如，Ag/AgCl等離子光催化劑(C.An,S.Peng,Y.Sun,Adv.Mater.2010,22,2570-2574)，Ag₃PO₄(Y.Bi,S.Ouyang,N.Umezawa,J.Cao,J.Ye,J.Am.Chem.Soc.2011,133,6490-6492),Ag₂CO₃(H.Dong,G.Chen,J.Sun,C.Li,Y.Yu,D.Chen,Appl.Catal.B:Environ,2013,134-135,46-54.)，AgSbO₃(J.Singh,S.Uma,J.Phys.Chem.C2009,113,12483-12488)等等，他們在可見光的照射下能夠有效地降解有機污染物，但是單一的Ag基化合物存在光穩(wěn)定性差的缺陷，在光照條件下容易發(fā)生分解生成單質(zhì)銀，并且光催化活性會隨之降低。另外，我國溫泉水資源豐富，分布廣泛，溫泉水是一種廉價、潔凈的水資源，已廣泛應(yīng)用于生活和工業(yè)發(fā)電、供熱、理療等。溫泉水中含有較多的Cl^-、HCO₃^-、SO₄^2-和Na⁺、Mg²⁺等。利用溫泉水中的陰離子在室溫下采用一步直接沉淀法制備出可見光響應(yīng)的AgCl-Ag-AgCO₃三元復(fù)合物，將其應(yīng)用于可見光光催化降解有機污染物，可大大減少成本，具有更好的實際應(yīng)用價值，并且該三元復(fù)合物展現(xiàn)出了良好的光穩(wěn)定性及可循環(huán)性，克服了單一Ag基化合物光穩(wěn)定性差的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可見光響應(yīng)的AgCl-Ag-Ag₂CO₃復(fù)合光催化劑及其制備方法和光催化應(yīng)用。該方法條件溫和，原料易得，操作簡便，周期短，成本低，可在室溫下合成出可見光響應(yīng)的AgCl-Ag-Ag₂CO₃復(fù)合光催化劑，并具有優(yōu)異的光催化性能。

實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)解決方案為：

一種可見光響應(yīng)的AgCl-Ag-Ag₂CO₃復(fù)合光催化劑，所述的AgCl-Ag-Ag₂CO₃復(fù)合光催化劑由AgCl、Ag和Ag₂CO₃三元復(fù)合而成，其中AgCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30-60%、Ag質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-15%和Ag₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25-65%。

一種可見光響應(yīng)的AgCl-Ag-Ag₂CO₃復(fù)合光催化劑的制備方法包括以下步驟：取一定體積的溫泉水室溫下攪拌，然后向上述溶液中緩慢加入一定體積的AgNO₃溶液，滴加完畢后繼續(xù)攪拌1～2小時，最后將所得的產(chǎn)物經(jīng)去離子水離心洗滌，再經(jīng)干燥后得到所述的AgCl-Ag-Ag₂CO₃復(fù)合光催化劑。