[發(fā)明專利]一種磷酸銀-共軛聚合物可見光復(fù)合光催化劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610057303.6
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105709831B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張延霖;郭強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號: B01J31/26
• 分類號: B01J31/26;B01J31/06;C02F1/30
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發(fā)明公開了一種磷酸銀?共軛聚合物可見光復(fù)合光催化劑。磷酸銀顆粒附著在聚酰亞胺的表面上形成磷酸銀/聚酰亞胺可見光復(fù)合光催化劑，其中磷酸銀顆粒為球形，粒徑為300～400 nm。本發(fā)明所得到的可見光復(fù)合光催化劑在200?800 nm的紫外可見光區(qū)具有較好的吸收，吸光度均超過0.3；所述可見光催化劑在可見光激發(fā)下對有機(jī)染料羅丹明B具有高效的光催化降解效率：對濃度為10 mg/L的羅丹明B溶液，當(dāng)復(fù)合催化劑的加入量為1g/L時，在可見光照射30分鐘后羅丹明的降解率超過80%，在可見光照射40分鐘后對羅丹明B的降解率達(dá)到95%以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境治理光催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磷酸銀-共軛聚合物可見光復(fù)合光催化劑。

背景技術(shù)

目前人類面臨著嚴(yán)重的能源危機(jī)以及由于化石能源過度使用所造成的環(huán)境污染，而光催化技術(shù)能利用豐富清潔的太陽能來凈化環(huán)境或分解水產(chǎn)氫，因而受到全球研究者們的廣泛關(guān)注。與傳統(tǒng)的治理技術(shù)相比，光催化氧化技術(shù)具有高效節(jié)能、易操作、工藝簡單、清潔無毒、減少二次污染等優(yōu)點。

磷酸銀（Ag3PO4）作為新型可見光催化劑具有較強(qiáng)的光催化氧化能力，理論計算的量子效率更是高達(dá)90%，遠(yuǎn)高于其它可見光催化材料(< 20%)，然而實際應(yīng)用中其量子效率遠(yuǎn)低于90%。這與實際應(yīng)用過程中磷酸銀中銀離子易被光催化生成的光生電子還原成單質(zhì)銀及其光穩(wěn)定性較差有關(guān)。如何克服這些缺陷是使磷酸銀實用化的關(guān)鍵問題。

共軛聚合物是由苯環(huán)、C=C或C=N等具有π離域電子結(jié)構(gòu)所組成的共軛體系。雖然基于共軛聚合物半導(dǎo)體的電子通導(dǎo)性或光電器件的研究取得了很大發(fā)展，但其在可見光領(lǐng)域的研究卻相對較少。這是由于其寬帶隙造成對可見光吸收性能不佳，光生載流子遷移率低導(dǎo)致光催化活性不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種磷酸銀/聚酰亞胺可見光復(fù)合光催化劑及其制備方法。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

磷酸銀/聚酰亞胺可見光復(fù)合光催化劑，磷酸銀顆粒附著在聚酰亞胺的表面上形成磷酸銀/聚酰亞胺可見光復(fù)合光催化劑。

優(yōu)選的，所述磷酸銀/聚酰亞胺可見光復(fù)合光催化劑，其磷酸銀顆粒為球形，粒徑為300～400 nm。

所述的磷酸銀/聚酰亞胺可見光復(fù)合光催化劑的制備方法，包括下列步驟：

1)將適量三聚氰胺和二酐混合并研磨均勻，升溫至270-350℃，保溫4-7h；將所得固體塊狀物研磨成粉末，洗滌干燥得到聚酰亞胺；

2)將適量聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液加入到硝酸銀的檸檬酸溶液中，在暗處攪拌15-20 min；將步驟1）制得的聚酰亞胺加入到上述溶液中，280rpm-320rpm的速度攪拌，再滴加適量的Na2HPO4溶液；攪拌、靜置、離心，洗滌干燥研磨得到磷酸銀/聚酰亞胺可見光復(fù)合光催化劑粉末；

3)將步驟2）制得的磷酸銀/聚酰亞胺可見光復(fù)合光催化劑粉末進(jìn)一步在氣體保護(hù)下干燥4-6h，制備得到磷酸銀/聚酰亞胺可見光復(fù)合光催化劑。

優(yōu)選的，步驟1）中二酐為環(huán)丁烷四甲酸二酐、環(huán)戊四羧基二酐、二苯酮四甲酸二酐或3-甲基戊二酐。

優(yōu)選的，步驟1）中室溫下以5-10℃/min的速率進(jìn)行升溫至300-350℃，保溫5-6h。

其中步驟1）聚酰亞胺的合成步驟中二烯的選取、升溫溫度及升溫速率都會影響合成出聚酰亞胺的形態(tài)，優(yōu)選條件下合成出的聚酰亞胺片狀物表面相對較光滑有利于磷酸銀在其表面的附著。