[發明專利]一種碳酸銀復合碳酸鈷光催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 201710201085.3
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN107051563A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 徐廣永;趙文昌;馮婷
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B01J27/232
• 分類號: B01J27/232;C02F1/30;C02F1/32
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明涉及一種碳酸銀復合碳酸鈷光催化劑的制備方法，屬于環境保護中污水處理技術領域。

背景技術

傳統的水處理方法效率低、成本高、存在二次污染等問題，污水治理一直得不到好的解決。納米技術的發展和應用很可能徹底解決這一難題。1972年開始發現TiO₂氧化活性較高，化學穩定性好，對人體無毒害，成本低，無污染，應用范圍廣，因而最受重視，但是TiO₂的禁帶寬度較大(例如銳鈦礦TiO₂的禁帶寬度Eg＝3.2eV)，僅能吸收紫外光區(波長小于387nm)的光，對太陽能的利用效率較低。

在污染物降解以及能源生產領域中，半導體光催化是最有前景的方法之一。當能量大于或等于半導體禁帶寬度的光子照射在光催化劑表面上時就會產生電子-空穴對的分離，這是光催化反應的最初的基本步驟。為了尋找高效的光催化劑，大量研究工作都集中在研究光催化活性的影響因素上。由于銀既具有催化活性袁又可以表現出路易斯酸的性質，同時，銀與其他的金屬，如金、鉑相比，價格更為便宜，因此具有更強的工業應用性。但碳酸銀由于其本身特性的限制，在光催化降解方面，性能還有待提高。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提出一種碳酸銀復合碳酸鈷光催化劑的制備方法，該方法是在載體表面形成催化劑，催化劑和載體緊密結合。

本發明采用的技術方案是采用如下步驟：

1)稱取12～16mmol硝酸銀，配置成15mmol/L的硝酸銀溶液，稱取6.6～8mmol碳酸鈉，配置成20mmol/L的碳酸鈉溶液；

2)將以上兩種溶液在350～400轉/分鐘的轉速下混合，形成膠狀物質，持續攪拌3～4h，在攪拌過程中碳酸鈉和硝酸銀反應，生成碳酸銀膠體；

3)將碳酸銀膠體置于半透膜袋內，用蒸餾水洗滌3～4次，去除掉游離離子，再將該碳酸銀膠體加入到60～80mL濃度為2～4mol/L的硝酸鈷溶液中，浸泡2～4天，在碳酸銀顆粒表面形成碳酸鈷納米顆粒，固液分離，去離子水洗滌固體2～3次，75～105℃烘干，制得一種碳酸銀復合碳酸鈷光催化劑。

本發明的有益效果是：(1)本方法利用溶度積常數的差異，在碳酸銀表面形成溶度積常數更小的碳酸鈷顆粒。

(2)碳酸銀和碳酸鈷復合，協同作用，可以使碳酸銀在可見光下更好的發揮催化作用而能獲得很好的催化效果。

具體實施方式

實施例1

稱取16mmol硝酸銀，配置成15mmol/L的硝酸銀溶液，稱取8mmol碳酸鈉，配置成20mmol/L的碳酸鈉溶液；將以上兩種溶液在350轉/分鐘的轉速下混合，形成膠狀物質，持續攪拌3h，在攪拌過程中碳酸鈉和硝酸銀反應，生成碳酸銀膠體；將碳酸銀膠體置于半透膜袋內，用蒸餾水洗滌3次，去除掉游離離子，再將該碳酸銀膠體加入到60mL濃度為2mol/L的硝酸鈷溶液中，浸泡2天，在碳酸銀顆粒表面形成碳酸鈷納米顆粒，固液分離，去離子水洗滌固體2次，75℃烘干，制得一種碳酸銀復合碳酸鈷光催化劑。

將得到的碳酸銀復合碳酸鈷光催化劑0.5g加入到300mL濃度為10mg/L的亞甲基藍廢水中，在300w金鹵燈照射下，反應30min，脫色率為95.6％，催化劑分離后可以重復利用。

實施例2

稱取12mmol硝酸銀，配置成15mmol/L的硝酸銀溶液，稱取6.6mmol碳酸鈉，配置成20mmol/L的碳酸鈉溶液；將以上兩種溶液在400轉/分鐘的轉速下混合，形成膠狀物質，持續攪拌4h，在攪拌過程中碳酸鈉和硝酸銀反應，生成碳酸銀膠體；將碳酸銀膠體置于半透膜袋內，用蒸餾水洗滌4次，去除掉游離離子，再將該碳酸銀膠體加入到80mL濃度為4mol/L的硝酸鈷溶液中，浸泡4天，在碳酸銀顆粒表面形成碳酸鈷納米顆粒，固液分離，去離子水洗滌固體3次，105℃烘干，制得一種碳酸銀復合碳酸鈷光催化劑。

將得到的碳酸銀復合碳酸鈷光催化劑0.5g加入到300mL濃度為20mg/L的金橙7廢水中，在300w金鹵燈照射下，反應30min，脫色率為95.2％，催化劑分離后可以重復利用。對于相同的廢水的在相同的條件下，純碳酸銀的降解效率為68.2％，大大提高了其作用效果。

實施例3