[發明專利]一種基于金屬有機骨架材料UIO-66(NH2)復合光催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 201810323920.5
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108636454A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 梁倩;崔賽楠;李忠玉
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;B01J31/26;B01J35/00;B01J37/03;C02F1/30;C02F101/30
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本發明涉及一種金屬有機骨架材料UIO?66(NH₂)摻雜摻雜顆粒狀Ag/AgBr復合光催化劑的制備，包括步驟：顆粒狀Ag/AgBr的制備、UIO?66(NH₂)的制備和UIO?66(NH₂)摻雜摻雜顆粒狀Ag/AgBr復合光催化劑的制備。本發明的有益效果是：該制備方法較為簡單，制備條件容易控制，所制備的UIO?66(NH₂)摻雜顆粒狀Ag/AgBr復合催化劑具有無二次污染，光催化效率高等優點，具有一定的應用價值。

技術領域

本發明屬于納米材料制備及應用技術領域，涉及一種金屬有機骨架材料 UIO-66(NH₂)摻雜顆粒狀Ag/AgBr復合光催化劑的制備方法。

背景技術

光催化技術逐漸成為治理環境污染以及能源短缺問題的最關鍵的技術之一，并引發了國內外科學家的廣泛研究。許多研究工作集中在高效光催化劑的搜索和適當設計上，因為直接使用太陽輻射來驅動反應已被證明是一種科學，有效和綠色的方法。

眾所周知，AgBr可以部分轉化為等離子體銀納米粒子，它們的界面可以是明確的。這些性能最近被用于光催化系統的設計和制造，結果表明不同形狀的 AgBr或Ag@AgBr雜化物可以作為可見光驅動的光催化劑用于有機污染物的降解，具有高穩定活性。在吸收光子時，鹵化銀顆粒在CB中產生電子并在VB中產生空穴；隨后，光生電子被Ag⁺俘獲形成鹵化銀顆粒內的AgO原子簇。因此，純的鹵化銀可以在光照下光解，其很少用作光催化劑。然而，最近的研究表明， AgBr可以表現出高穩定性，在連續的紫外照射下在表面上形成Ag納米顆粒。AgX/Ag異質結構比其他異質結構更有優勢，因為在沒有添加額外的前體，還原劑和穩定劑的情況下，Ag NPs可以在AgX表面上容易地形成。因為它們具有可見光吸收能力和銀納米粒子的局域表面等離子體共振效應。目前已經開發出了作為等離子體光催化劑的AgX/Ag組合(AgBr/Ag，AgCl/Ag，AgI/Ag)的品種，引起了人們的廣泛興趣。除了AgX/Ag異質結構外，還有與其他半導體的混合 (TiO₂，ZnO，WO₃，CeO₂，Fe₃O₄，Bi₂O₃)在光催化應用中也有報道。在各種 AgX/Ag基異質結構中，AgBr/Ag和AgCl/Ag納米顆粒在光催化領域應用最多，合成過程簡單，穩定性好，光催化性能較好。在光催化中，也觀察到AgBr/Ag 比AgCl/Ag更具活性，因為Br^-的較低電子親和力使得與Cl^-相比更容易與空穴結合。盡管AgBr/Ag混合結構具有一些優點，Ag的SPR僅覆蓋可見光區域的一小部分，這限制了其在光催化應用中的適用性。

由金屬離子和有機配體的自組裝形成的金屬有機骨架(MOFs)，因其獨特的物理化學性質如高孔體積，高比表面積，結構適應性和靈活性而具有廣泛的應用，包括氣體吸附，分離，化學感應，線性光學性質以及催化。MOFs本身可以作為催化劑，其是光催化的極好候選物，研究表明一些MOFs可以作為半導體，并通過有機接觸體或金屬簇的光激發來傳輸電子。此外，還可以在光活性金屬物質和半導體納米顆粒的活性位點引入金屬有機框架。與傳統的半導體光催化劑相比，MOFs的優越性在于具有超高的表面積，并且窄的微孔分布在MOFs 上形成單分散光活性物質，有利于其催化活性和選擇性。更重要的是，作為光催化反應的有機多孔材料，它們還可為光致電子的遷移提供途徑，從而促進電荷分離，提高光催化效率。據我們所知，目前還沒有關于UIO-66(NH₂)/Ag/AgBr 異質結構作為高效可見光活性等離子體光催化劑以更好地利用太陽能和大量光激發電荷載體的報道。因此，研究和開發這種新型的復合光催化劑是十分有意義的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：基于上述問題，本發明提供一種金屬有機骨架材料UIO-66(NH₂)/Ag/AgBr復合光催化劑的制備方法。