[發(fā)明專利]具有球型結(jié)構(gòu)的羥基錫酸銅太陽光催化劑的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711309167.6
• 申請(qǐng)日: 2017-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN108163886A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董淑英;崔齡芳;夏隆基;李奎影;趙旭歡;禹崇菲;張方圓;孫劍輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C01G19/00
• 分類號(hào): C01G19/00;B01J23/835;C02F1/30;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發(fā)明公開了一種具有球型結(jié)構(gòu)的羥基錫酸銅太陽光催化劑的制備方法，將0.8mmol CuSO₄·5H₂O加入到16mL去離子水中并攪拌至完全溶解，在攪拌的過程中加入1mL濃氨水溶液得到深藍(lán)色溶液，2min后滴加16mL摩爾濃度為0.05mol/L的Na₂SnO₃溶液，在攪拌條件下繼續(xù)反應(yīng)15min，將沉淀物離心、水洗后置于干燥箱中烘干，再置于研缽中研磨得到具有球型結(jié)構(gòu)的羥基錫酸銅太陽光催化劑。本發(fā)明采用簡單的化學(xué)沉淀法制備出具有球型結(jié)構(gòu)的羥基錫酸銅太陽光催化劑，制得的光催化劑具有在自然太陽光照射下對(duì)有機(jī)污染物降解效率較高的特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光催化材料的合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有球型結(jié)構(gòu)的羥基錫酸銅太陽光催化劑的制備方法。

背景技術(shù)

光催化氧化技術(shù)以其高效節(jié)能、無二次污染、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)在難生物降解有機(jī)廢水處理中表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，具有極大的開發(fā)潛力。光催化劑引發(fā)光催化氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是其充當(dāng)了電子傳遞體。當(dāng)光催化劑吸收一個(gè)能量（hυ）與其帶隙能（E_g）相匹配或超過E_g的光子，價(jià)帶上的電子（e^-）將會(huì)向?qū)кS遷，同時(shí)在價(jià)帶上留下帶正電的空穴（h⁺），從而形成光生e^--h⁺對(duì)。h⁺是一種強(qiáng)氧化劑，導(dǎo)帶e^-是一種強(qiáng)還原劑，它們可以將大多數(shù)的有機(jī)和無機(jī)污染物（P）無選擇性的直接、間接氧化或還原，且不需要添加其它化學(xué)試劑，從而實(shí)現(xiàn)污染物的減量化和無害化。

對(duì)光催化反應(yīng)歷程而言最關(guān)鍵的是光生e^--h⁺的激發(fā)和遷移兩步。激發(fā)可由電子能帶結(jié)構(gòu)調(diào)控，即帶隙寬度和能帶位置決定了催化劑的響應(yīng)光波長和反應(yīng)進(jìn)行的可能性。光生e^--h⁺的遷移率則決定了催化活性和量子產(chǎn)率，一般認(rèn)為該過程與晶體體相結(jié)構(gòu)以及晶化度、表面積、共催化劑等微觀表面結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。因此，構(gòu)建一個(gè)高效穩(wěn)定的可見光催化系統(tǒng)除了要考慮電子結(jié)構(gòu)外，還要注意材料種類、形貌結(jié)構(gòu)、結(jié)晶度及表面特性等性質(zhì)的影響。材料的選擇尤其重要，因?yàn)樗鼪Q定了半導(dǎo)體材料的可見光響應(yīng)程度和總效率。

近年來，錫酸鹽化合物被認(rèn)為是一種新型的光催化劑，引起了人們廣泛的研究興趣。催化劑表面含有的大量羥基基團(tuán)有利于提高材料的光催化活性，且球型顆粒的比表面積大，能夠承載更多的活性中心。采用沉淀法合成具有球型結(jié)構(gòu)的CuSn(OH)₆有望獲得高活性的可見光催化劑，對(duì)于拓展納米光催化技術(shù)降解廢水污染物的工業(yè)化應(yīng)用范圍、節(jié)省廢水處理能耗，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種工藝簡單且成本低廉的具有球型結(jié)構(gòu)的羥基錫酸銅太陽光催化劑的制備方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，具有球型結(jié)構(gòu)的羥基錫酸銅太陽光催化劑的制備方法，其特征在于具體步驟為：將0.8mmol CuSO₄·5H₂O加入到16mL去離子水中并攪拌至完全溶解，在攪拌的過程中加入1mL濃氨水溶液得到深藍(lán)色溶液，2min后滴加16mL摩爾濃度為0.05mol/L的Na₂SnO₃溶液，在攪拌條件下繼續(xù)反應(yīng)15min，將沉淀物離心、水洗后置于干燥箱中烘干，再置于研缽中研磨得到具有球型結(jié)構(gòu)的羥基錫酸銅太陽光催化劑。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：本發(fā)明采用簡單的化學(xué)沉淀法制備出具有球型結(jié)構(gòu)的羥基錫酸銅太陽光催化劑，制得的光催化劑具有在自然太陽光照射下對(duì)有機(jī)污染物降解效率較高的特性。

附圖說明

圖1為具有球型結(jié)構(gòu)的羥基錫酸銅太陽光催化劑及其煅燒產(chǎn)物的XRD圖；