[發明專利]一種碳酸銀改性釩酸鈰復合光催化劑的制備

在審

• 申請號: 201711479056.X
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109985650A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 張松利;馬開梅;梁智萍
• 申請（專利權）人: 興化市精密鑄鍛造產業研究院有限公司
• 主分類號: B01J27/232
• 分類號: B01J27/232;B01J37/03;B01J37/10;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
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本發明公開了碳酸銀改性釩酸鈰復合光催化劑的制備方法及其在環境污染物治理領域的應用，屬于材料制備及光催化研究領域。該催化劑的特點有：具有2維的微觀結構，其中碳酸銀納米粒子負載在釩酸鈰表面。在制備光催化劑過程中，采用工藝簡單的水熱法和沉淀法，合成出碳酸銀改性釩酸鈰復合光催化劑。在碳酸銀的作用下，碳酸銀改性釩酸鈰復合光催化劑表現出高的光催化性能，促進了釩酸鈰光催化劑的應用。

技術領域

本發明屬于材料的制備及其光催化技術領域，主要涉及一種碳酸銀改性釩酸鈰復合光催化劑的制備及其光催化活性的研究。

背景技術

隨著人們環境保護意識的增強，水污染的問題已受到越來越多的關注。傳統的污水處理方法已經滿足不了人們的要求。尋找出一種清潔，高效，節能環保的污水處理方法，成了人們研究的熱點方向。

自1972年首次發現TiO₂具有光催化活性以來，光催化技術的研究一直是材料領域的熱點方向。光催化技術憑借其節能環保、無二次污染等優點為污水的處理提供了一個非常好的解決途徑。半導體光催化材料可以利用取之不盡、用之不竭的太陽能處理空氣中或者水中有毒有害物質,改善環境,達到資源利用生態化的目的。目前，各種不同的半導體光光催化劑材料被廣泛研究，如ZnO,g-C₃N₄等，但是釩酸鈰憑借其材料來源廣泛，價格低廉，無生物毒性等優點成為光催化研究的熱點材料。

但釩酸鈰光催化劑也存在著一些缺陷，例如，太陽光利用率低；對降解底物的吸附性能差；量子效率偏低,并且具有高得光生電子-空穴復合速率，這些缺陷都阻礙了其實際應用。在這種背景下,如何提高釩酸鈰的光催化效率和拓寬其光相應范圍，成了釩酸鈰光催化劑的研究重點。

近年來，半導體復合改性法獲得人們廣泛的關注。本發明利用碳酸銀改性釩酸鈰，制備出碳酸銀改性釩酸鈰復合光催化劑，有效地提高了釩酸鈰的可見光利用率和光催化活性。

發明內容

本發明的目的是制備出具有高的可見光利用率和高催化活性的釩酸鈰光催化劑，并且其催化循環穩定性高，推進釩酸鈰的實際應用。

為實現本發明目的采用如下技術方案：

以碳酸銀作為改性劑，制備出碳酸銀改性釩酸鈰復合光催化劑。在碳酸銀的作用下，提高釩酸鈰的可見光催化活性。

一種碳酸銀改性釩酸鈰復合光催化劑的制備，其特征步驟如下：

（1）稱取一定量的硝酸鈰溶于100 mL水溶液中，攪拌均勻；

（2）再加入一定量的偏釩酸銨溶于上述溶液中，攪拌均勻；

（3）將上述混合溶液轉入反應釜中水熱反應，產物離心洗滌，獲得釩酸鈰；

（4）稱取一定量釩酸鈰溶于50mL乙醇中，攪拌均勻；

（5）稱取一定量硝酸銀溶于上述溶液中，攪拌均勻；

（6）稱取一定量碳酸鈉溶于上述溶液中，黑暗條件下磁力攪拌；

（7）將步驟（6）產物進行離心洗滌，干燥后得到碳酸銀改性釩酸鈰復合光催化劑。

步驟(1)中硝酸鈰質量為1.2g，濃度為12g/L。

步驟(2)中偏釩酸銨質量為0.4g，濃度為4g/L。

步驟(3)中水熱溫度180℃，時間18h。

步驟(4)中釩酸鈰質量為0.5g，濃度為10g/L。

步驟(5)中硝酸銀質量為0.02g，濃度為0.4g/L。

步驟(6)中碳酸鈉質量為0.02 g，濃度為0.4g/L。