[發明專利]TiO2負載的納米Ag光催化劑在降解苯酚中的應用

有效

• 申請號: 201710262973.6
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107008258B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 張楠;李建民;黃文;荊樹科;劉穎
• 申請（專利權）人: 河南科技學院
• 主分類號: B01J23/50
• 分類號: B01J23/50;B01J37/10;C02F1/30;C02F101/34
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發明屬于有機物污染物降解技術領域，涉及一種TiO₂負載的納米Ag光催化劑在降解苯酚中的應用。本發明通過采用十二烷基硫酸鈉、谷氨酸按比例使用作為形貌調控劑，結合水熱反應條件，制備出了高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑，并將高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑負載到了納米TiO₂上，避免了Ag分散性較差、容易團聚缺點，同時，由于二十四面體納米銀的表面原子層高指數晶面排布，極大提高了納米銀的催化活性，并且在太陽光下對苯酚的降解率顯示出很好的催化活性，60min時苯酚的降解率為85%。

技術領域

本發明屬于有機物污染物降解技術領域，尤其涉及一種TiO₂負載的納米Ag光催化劑在降解苯酚中的應用。

背景技術

TiO₂材料因能有效催化降解空氣與水中的有機和無機污染物，而又不產生二次污染和可重復使用，近年來逐漸引起人們重視，科學工作者已開展了許多對TiO₂材料光催化氧化、還原或降解處理含DDT、二硝基苯胺、三氯乙烯、NO、Cr(VI)等有毒廢棄物的研究。如何超等（“Ag/TiO₂薄膜結構和光催化性能研究”，無機材料學報，2002, 17(5)）用溶膠－凝腔技術制備了Ag摻雜的TiO₂薄膜，表明摻雜適量的Ag有助于TiO₂薄膜光催化氧化性能的提高；但其制備方法需要室溫下長時間干燥，并需要不斷重復鍍膜和熱處理過程，生產效率較低，且其制備的薄膜結構中單質Ag容易發生團聚且催化降解效率不高。

發明內容

本發明的目的是提供一種TiO₂負載的納米Ag光催化劑在降解苯酚中的應用。

所述TiO₂負載的納米Ag光催化劑是采用如下方法制備得到的：①將十二烷基硫酸鈉、谷氨酸、聚乙烯吡咯烷酮加入到無水乙醇中，攪拌5~10min，再加入0.1~0.5mol/L硝酸銀水溶液，攪拌20~30min后轉移至水熱反應釜中，160~180℃下水熱反應12~18h，過濾、洗滌、干燥后即得高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑；②將高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑分散到無水乙醇中，加入納米TiO₂超聲分散20~30min，離心洗滌、干燥即得。

優選的，將TiO₂負載的納米Ag光催化劑加入苯酚溶液中，攪拌均勻，然后采用太陽光作為光源進行光催化降解。

優選的，步驟②中高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑與TiO₂的質量比為1~1.5︰100。

優選的，所述納米TiO₂為二氧化鈦P25。

優選的，步驟①中硝酸銀與十二烷基硫酸鈉的摩爾比為1~5︰100。

優選的，所述谷氨酸與十二烷基硫酸鈉的摩爾比為0.5~1.5︰1；聚乙烯吡咯烷酮與十二烷基硫酸鈉的質量比為2~8︰1。

優選的，所述步驟①中0.1~0.5mol/L硝酸銀水溶液與無水乙醇的體積比為0.3~0.5︰1。

本發明產生的有益效果是：本發明通過采用十二烷基硫酸鈉、谷氨酸按比例使用作為形貌調控劑，結合水熱反應條件，制備出了高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑，并將高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑負載到了納米TiO₂上，避免了Ag分散性較差、容易團聚缺點，同時，由于二十四面體納米銀的表面原子層高指數晶面排布，極大提高了納米銀的催化活性，并且在太陽光下對苯酚的降解率顯示出很好的催化活性，具有廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1為實施例1、對照例1－2制備得到的TiO₂負載納米Ag光催化劑對苯酚的降解效果圖；