[發明專利]一種鎳摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 201710562917.4
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107376960A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 程昊;白大偉;郝光明;史智鵬
• 申請（專利權）人: 柳州若思納米材料科技有限公司
• 主分類號: B01J27/185
• 分類號: B01J27/185;C02F1/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司44223
• 代理人: 梁月釗

技術領域

本發明屬于水處理領域，涉及一種鎳摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法，尤其涉及一種用于處理有機廢水的光催化材料及其制備方法。

背景技術

當前，伴隨工業技術的飛速發展，人類賴以生存的水資源均受到不同程度的污染，水資源污染已經成為世界各國面臨的亟待解決的問題。水中的污染物，特別是有毒有機污染物的存在，不僅造成環境污染、生態破壞，而且嚴重危害人類健康。這些有機污染物包括多環芳烴、多氯聯苯、農藥、環境干擾素、染料等。

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。摻雜催化劑有利于電子躍遷，在催化劑表面形成自由基而提高催化效率。而提高光催化效果是一項無止境的工作。

發明內容

本發明的目的是為克服現有技術的不足，提供一種鎳摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種鎳摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)在300-500r/s的轉速攪拌下，向磷酸銨溶液中同時滴加氯化銦溶液和氯化鎳溶液，滴加完成后繼續在300-500r/s的轉速下攪拌20-40min；

(2)形成膠體，加入10-30mmol乙二醇，再在300-500r/s的轉速下攪拌50-60min，最后將整個體系離心分離；

(3)用蒸餾水洗滌固體2-4次，在102-106℃下真空烘干，即制得鎳摻雜磷酸銦光催化劑。

優選地，步驟(1)中磷酸銨溶液的濃度為0.3-0.5mol/L，體積為30-50mL。

優選地，步驟(1)中氯化銦溶液的濃度為0.3-0.5mol/L，體積為30-50mL。

優選地，步驟(1)中的氯化鎳溶液濃度為0.1-0.3mol/L，體積為1-10mL。

本發明的催化劑將鎳和磷酸銦進行摻雜，有利于光生電子的躍遷，避免復合，提高催化效率。

具體實施方式

實施例1

一種鎳摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法，在500r/s的轉速攪拌下，向濃度為0.5mol/L，體積為50mL的磷酸銨溶液中同時滴加濃度為0.5mol/L，體積為50mL的氯化銦溶液和濃度為0.3mol/L，體積為1mL的氯化鎳溶液，滴加完成后繼續在500r/s的轉速下攪拌40min，形成膠體后加入30mmol乙二醇，再在500r/s的轉速下攪拌60min，最后將整個體系離心分離，用蒸餾水洗滌固體4次，在106℃下真空烘干，即制得鎳摻雜磷酸銦光催化劑。

取1g鎳摻雜磷酸銦光催化劑加入到濃度為30mg/L，體積為80mL的酸性大紅溶液中，在120w LED燈照射下，反應60分鐘，脫色率為96.5％。相同質量的磷酸銦在相同的條件下的脫色率僅為73.5％。相比之下，降解速度有了很大提高。

實施例2

一種鎳摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法，在300r/s的轉速攪拌下，向濃度為0.3mol/L，體積為30mL的磷酸銨溶液中同時滴加濃度為0.3mol/L，體積為30mL的氯化銦溶液和濃度為0.1mol/L，體積為10mL的氯化鎳溶液，滴加完成后繼續在300r/s的轉速下攪拌20min，形成膠體后加入10mmol乙二醇，再在300r/s的轉速下攪拌50min，最后將整個體系離心分離，用蒸餾水洗滌固體2次，在102℃下真空烘干，即制得鎳摻雜磷酸銦光催化劑。

取1g鎳摻雜磷酸銦光催化劑加入到濃度為30mg/L，體積為80mL的亞甲基藍溶液中，在120w LED燈照射下，反應60分鐘，脫色率為97.3％。

實施例3

一種鎳摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法，在400r/s的轉速攪拌下，向濃度為0.4mol/L，體積為40mL的磷酸銨溶液中同時滴加濃度為0.4mol/L，體積為40mL的氯化銦溶液和濃度為0.2mol/L，體積為6mL的氯化鎳溶液，滴加完成后繼續在300r/s的轉速下攪拌30min，形成膠體后加入20mmol乙二醇，再在300r/s的轉速下攪拌55min，最后將整個體系離心分離，用蒸餾水洗滌固體3次，在104℃下真空烘干，即制得鎳摻雜磷酸銦光催化劑。

取1g鎳摻雜磷酸銦光催化劑加入到濃度為30mg/L，體積為80mL的羅丹明B溶液中，在120w LED燈照射下，反應60分鐘，脫色率為95.9％。