[發明專利]碳酸銀/鹵化銀異質結復合材料、其制備方法及其用途

在審

• 申請號: 201610921974.2
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN107970955A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 唐國鋼;唐華
• 申請（專利權）人: 鎮江市高等專科學校
• 主分類號: B01J27/08
• 分類號: B01J27/08;C02F1/30
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及納米材料領域，具體地，是一種碳酸銀/鹵化銀異質結復合納米材料、其制備方法及其用途。

背景技術

半導體光催化技術已經成為一種新型的處理有機污染物、保護生態環境的有效方法，并且在處理工業有機廢水領域得到了廣泛的關注和研究。Ag₂CO₃半導體光催化劑對RhB、MO和MB等多種有機染料都具有高效的可見光催化活性，但是其光催化穩定性還不夠理想。而抑制載流子的再結合對于提高半導體光催化劑的傳輸和分離是一個非常有效的途徑。據相關文獻報道，兩種或多種能級相互匹配的半導體可以形成異質結，這將有效提高光生電子-空穴對的分離效率，并且增強壽命，提高光催化穩定性。因此，合理設計和研究具有異質結的復合半導體光催化材料來快速傳遞和分離電荷是非常有效的提高光催化劑穩定性的方法。

與此同時，鹵化銀與各種銀基光催化劑復合的研究引起了科研工作者的廣泛關注，如AgBr/BiPO₄、Ag₃VO₄/AgBr/Ag、Ag/AgX/BiOX和Ag/AgBr/TiO₂/RGO，這些復合光催化劑都表現出較高的光催化活性和穩定性。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供碳酸銀/鹵化銀異質結復合材料,鹵化銀顆粒附著在碳酸銀短棒表面，兩者形成異質結復合物。

本發明的另一個目的在于提供碳酸銀/鹵化銀異質結復合材料的制備方法、工藝簡單、產率高。

本發明的再一個目的在于提供碳酸銀/鹵化銀異質結復合材料用作光催化劑的用途，光催化效率高。

本發明通過以下技術方案實現發明目的：

Ag₂CO₃/AgX異質結復合復合材料，由Ag₂CO₃和AgX組成，其中AgX的質量百分含量為5％～40％，余量為Ag₂CO₃,鹵化銀顆粒附著在碳酸銀短棒表面，兩者形成異質結復合物。

較佳地，AgX的質量百分含量為20％～30％,余量為Ag₂CO₃，因為在該范圍內光催化降解有機廢水效率能達到98％，穩定性也更高。

Ag₂CO₃/AgX異質結復合復合材料的制備方法，步驟如下：

(1)Ag₂CO₃的合成：可溶性銀鹽與沉淀劑可溶性碳酸鹽或碳酸氫鹽在室溫條件下，直接通過溶液反應的合成；

所得產品Ag₂CO₃尺寸比市售產品更小，能達到微米級。

(2)碳酸銀/鹵化銀復合光催化劑的合成：將制備得到的Ag₂CO₃顆粒分散到去離子水中，采用滴加的方式引入X^-，充分反應后，再用去離子水、無水乙醇反復清洗，干燥后得到反應產物。該步驟主要是通過離子置換法，將Ag₂CO₃部分沉淀轉化為AgX，然后AgX與Ag₂CO₃結合成為溶解度更小的Ag₂CO₃/AgX復合材料從溶液中析出。

X^-以KX或者NaX的形式引入，X^-是Cl^-、Br^-或I^-，較佳是Br^-。

碳酸銀/鹵化銀異質結復合材料，作為光催化劑催化降解有機廢水、空氣中有機污染物的用途。

本發明制備得到的Ag₂CO₃/AgX功能復合納米材料，有較高的可見光光催化能力，與純Ag₂CO₃或AgX相比較，光催化性能提升15-30％，特別是Ag₂CO₃/AgBr降解染料RhB效果極佳，20min內降解率達到100％，在工業污水處理及環境保護領域具有廣闊的應用前景。而且，本發明生產工藝簡單、易控，產物得率高，適合大規模的工業生產。

附圖說明