[發(fā)明專利]一種超微量載銀二氧化鈦光催化劑的制備方法及應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810138141.8
• 申請(qǐng)日: 2018-02-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108273499A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒲生彥;陳虹宇;候雅琪;薛圣煬;楊曾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/50
• 分類號(hào): B01J23/50;C02F1/30;C02F101/22
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙凱

本發(fā)明公開(kāi)了一種超微量載銀二氧化鈦光催化劑的制備方法，屬于無(wú)機(jī)金屬氧化物納米復(fù)合材料制備領(lǐng)域，其特征在于，包括以下步驟：a、混合步驟，在溶解有二氧化鈦P25的乙醇溶液里添加硝酸銀醇溶液，將混合后的溶液放在超聲破碎儀中進(jìn)行分散；b、光反應(yīng)步驟，將分散后的溶液倒入石英反應(yīng)器中，用300W汞燈照射并通入氮?dú)夥乐惯€原生成的納米態(tài)銀被氧化；c、干燥步驟，將光反應(yīng)后的溶液離心，除去上清液，將沉淀物放入真空冷凍干燥機(jī)進(jìn)行冷凍干燥，冷凍干燥36小時(shí)后取出進(jìn)行研磨，即制得超微量載銀二氧化鈦光催化劑。本發(fā)明的載銀含量相當(dāng)?shù)停曳稚⑿院茫缺砻娣e較大，整個(gè)制備時(shí)間較短，極大的提高了制備效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到無(wú)機(jī)金屬氧化物納米復(fù)合材料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種超微量載銀二氧化鈦光催化劑的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前，由于工業(yè)化進(jìn)程日益加快，水環(huán)境中的重金屬污染對(duì)公眾健康和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。Cr(VI)在水環(huán)境中已被普遍認(rèn)定為一種不可降解的有毒金屬離子。傳統(tǒng)的降解方法，如還原，沉淀，鐵氧體法等仍然存在高成本或二次污染的不可避免的缺陷。因此，探索一種經(jīng)濟(jì)有效的Cr(VI)還原技術(shù)是非常必要的。

二氧化鈦P25由于具備化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)毒無(wú)害、對(duì)污染物降解無(wú)選擇性等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前最受重視和具有廣闊應(yīng)用前景的光催化劑。然而，由于它是一種寬帶隙半導(dǎo)體材料，存在光譜響應(yīng)范圍較窄，可見(jiàn)光利用率低，載流子復(fù)合率高，量子效率低等不足，影響了光生電子的產(chǎn)生效率。銀是一種價(jià)格低廉的貴金屬材料，能降低光催化材料的光生電子與空穴的復(fù)合率，相比于純二氧化鈦來(lái)說(shuō)，載銀二氧化鈦納米光催化劑被認(rèn)為是具有潛力的光催化材料。二氧化鈦負(fù)載貴金屬光催化劑的制備方法主要有：水熱法、光沉積法和溶膠凝膠法。

通過(guò)傳統(tǒng)方法制備的載銀二氧化鈦納米光催化劑，其載銀量通常高于二氧化鈦P25質(zhì)量的0.5％-1％，存在貴金屬添加量較多，制備成本較高的缺陷，且制備時(shí)間長(zhǎng)，效率低。

公開(kāi)號(hào)為CN 106732570A，公開(kāi)日為2017年05月31日的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種載銀二氧化鈦納米復(fù)合光催化劑的制備方法，包括如下步驟：(1)對(duì)鈦片和銀片進(jìn)行超聲清洗；(2)將步驟(1)清洗后的鈦片平放入水中，用光纖脈沖激光燒蝕鈦片表面，取出剩余的鈦片，制得二氧化鈦納米顆粒溶液；(3)向步驟(2)所得的二氧化鈦納米顆粒溶液中平放入步驟(1)清洗后的銀片，用光纖脈沖激光燒蝕銀片表面，取出剩余的銀片，制得載銀二氧化鈦納米顆粒溶液；(4)將步驟(3)所得載銀二氧化鈦納米顆粒溶液中的水烘干后再進(jìn)行真空煅燒，即得所述載銀二氧化鈦納米復(fù)合光催化劑。

該專利文獻(xiàn)公開(kāi)的載銀二氧化鈦納米復(fù)合光催化劑的制備方法，雖然制備方法較靈活，但同樣存在載銀含量高，制備時(shí)間長(zhǎng)，制備效率低的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種超微量載銀二氧化鈦光催化劑的制備方法及應(yīng)用，本發(fā)明的載銀含量相當(dāng)?shù)停曳稚⑿院茫缺砻娣e較大，整個(gè)制備時(shí)間較短，極大的提高了制備效率。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種超微量載銀二氧化鈦光催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、混合步驟，在溶解有二氧化鈦P25的乙醇溶液里添加硝酸銀醇溶液，將混合后的溶液放在超聲破碎儀中進(jìn)行分散；

b、光反應(yīng)步驟，將分散后的溶液倒入石英反應(yīng)器中，用300W汞燈照射并通入氮?dú)夥乐惯€原生成的納米態(tài)銀被氧化；

c、干燥步驟，將光反應(yīng)后的溶液離心，除去上清液，將沉淀物放入真空冷凍干燥機(jī)進(jìn)行冷凍干燥，冷凍干燥36小時(shí)后取出進(jìn)行研磨，即制得超微量載銀二氧化鈦光催化劑。

所述步驟a中，溶解有二氧化鈦P25的乙醇溶液是通過(guò)將二氧化鈦P25溶解于100％的無(wú)水乙醇中攪拌溶解得到，硝酸銀醇溶液是通過(guò)將0.0126g的硝酸銀晶體溶解于100ml無(wú)水乙醇中得到。