[發明專利]可見光響應的高效復合光催化劑Ag2

有效

• 申請號: 201810409679.8
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108654642B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 張英;段帥;蔣阮經
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J37/34;B01J37/10;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

本發明公開了一種可見光響應的高效復合光催化劑Ag₂O/α?FeOOH的制備方法，該方法包括如下步驟：1)超聲分散：將α?FeOOH納米顆粒與堿性溶液混合后經過超聲分散，形成均勻的固體懸浮液；2)靜置反應：向步驟1)所得的固體懸浮液中滴加硝酸銀溶液靜置反應，再經過固液分離，得到固相物；3)烘干研磨：將步驟2)所得的固相物水洗至中性，再依次經過烘干處理、研磨處理，即可。本發明制備方法不僅對可見光的吸收有所拓寬，而且能夠有效的抑制電荷復合，具有更高的光催化活性，有利于有機物的降解。

技術領域

本發明涉及光催化劑技術領域，具體涉及一種可見光響應的高效復合光催化劑Ag₂O/α-FeOOH的制備方法。

背景技術

針鐵礦(α-FeOOH)是一種可見光響應的半導體，帶隙為 2.15-2.6eV，與其他光催劑相比，α-FeOOH的制備條件溫和，工藝簡單，同時具有價格低廉，無毒，自然儲量豐富等優點。α-FeOOH是一種環境友好材料，因此在環境修復領域也有很多應用，如光催化降解染料、有機酸、醛類有機物等。雖然，α-FeOOH的制備已經有了多種技術，其中包括Fe(OH)₂前驅體經氧化生成α-FeOOH，此方法中的氧化過程的溫度在250℃～400℃范圍，制備過程復雜、耗能較大。此外，由于針鐵礦(α-FeOOH)的導帶電勢較高，無法還原電子受體 O₂，導致電子-空穴不易分離，使其光催化活性較低。

基于上述原因，如何找到一種工藝相對簡單、反應條件較溫和，并能將不同納米粒子進行復合，制備出形貌結構可控、光催化活性高的復合光催化劑，具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服上述背景技術的不足，而提供一種可見光響應的高效復合光催化劑Ag₂O/α-FeOOH的制備方法，該方法制備的 Ag₂O/α-FeOOH的電荷再復合率低、光催化活性高。

為實現上述目的，一種可見光響應的高效復合光催化劑 Ag₂O/α-FeOOH的制備方法，包括如下步驟：

1)超聲分散：將α-FeOOH納米顆粒與堿性溶液混合后經過超聲分散，形成均勻的固體懸浮液；

2)靜置反應：向步驟1)所得的固體懸浮液中滴加硝酸銀溶液靜置反應，再經過固液分離，得到固相物；

3)烘干研磨：將步驟2)所得的固相物水洗至中性，再依次經過烘干處理、研磨處理，即可。

上述技術方案中，所述步驟1)中，所述步驟1)中，堿性溶液選自氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液。

上述技術方案中，所述步驟1)中，α-FeOOH納米顆粒與堿性溶液中溶質的摩爾比為1:(4～16)。

最佳技術方案中，所述步驟1)中，α-FeOOH納米顆粒與堿性溶液中溶質的摩爾比為1:8。

上述技術方案中，所述步驟1)中，α-FeOOH納米顆粒由如下方法制備而成：

101)先將Fe(NO₃)₃·9H₂O充分溶解于水中，再滴加NaOH溶液，調節pH值至10～12，得到懸濁液；

102)將步驟101)所得的懸濁液攪拌至混合均勻，再進行水熱反應，反應后冷卻至室溫，得到固體產物；

103)取步驟102)所得的固體產物洗至中性，再依次經過烘干處理、研磨處理，即得到α-FeOOH納米顆粒。

上述技術方案中，所述步驟101)中，Fe(NO₃)₃·9H₂O與水的固液比為(1:10～25)g/mL。