[發(fā)明專利]一種大孔硅酸銀光催化劑及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910080218.5
• 申請(qǐng)日: 2019-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN109647382B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李翠霞;康偉超;史曉;李文生;瞿學(xué)煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/50
• 分類號(hào): B01J23/50;B01J35/10;B01J37/10;C01B33/20;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉奇

本發(fā)明提供了一種大孔硅酸銀光催化劑及其制備方法與應(yīng)用，屬于光催化材料制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用正硅酸乙酯、檸檬酸、無水乙醇和蒸餾水制備硅酸溶膠；聚苯乙烯球?yàn)樵炜讋杷崛苣z結(jié)合硝酸銀，通過熱處理，制備得到大孔Ag₁₀Si₄O₁₃光催化劑。實(shí)施例的數(shù)據(jù)表明：本發(fā)明提供的大孔Ag₁₀Si₄O₁₃光催化劑的孔徑范圍為200～400nm；在光催化劑用量為1g/L、光照30min情況下，對(duì)濃度為20mg/L亞甲基藍(lán)溶液中亞甲基藍(lán)的去除率為98.98％；由于本發(fā)明的大孔Ag₁₀Si₄O₁₃光催化劑具有優(yōu)異的孔徑，使其能夠廣泛應(yīng)用于光催化降解污染物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光催化材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大孔硅酸銀光催化劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境問題也越來越被重視。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展伴隨而來的就是環(huán)境的破壞，大氣污染，水污染等。生態(tài)問題已經(jīng)成為人類社會(huì)面臨的最嚴(yán)峻的危機(jī)。光催化技術(shù)因其簡(jiǎn)單操作、無二次反應(yīng)、效率高被廣泛應(yīng)用于環(huán)境修復(fù)方面。

銀基光催化材料因獨(dú)特電子層結(jié)構(gòu)，具有較窄帶隙，從而光利用高，可以延伸至可見光去。Ag₁₀Si₄O₁₃因其帶隙窄，并且內(nèi)部存在內(nèi)建電場(chǎng)從而光催化性能很高，還一種很有前景的可見光驅(qū)動(dòng)光催化劑。其內(nèi)建電場(chǎng)是因?yàn)閮?nèi)部極性分子的定向排布而生成。但是Ag₁₀Si₄O₁₃材料比表面積較小，反應(yīng)位點(diǎn)少，催化性能有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種大孔硅酸銀光催化劑及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明提供的大孔Ag₁₀Si₄O₁₃光催化劑具有較高的比表面積、孔隙率，進(jìn)而具有較多的催化活性位點(diǎn)，能夠廣泛應(yīng)用于光催化降解污染物。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種大孔Ag₁₀Si₄O₁₃光催化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將檸檬酸、無水乙醇和正硅酸乙酯混合，得到混合溶液；

(2)在所述步驟(1)得到的混合溶液中滴加水，攪拌后經(jīng)陳化，得到硅酸溶膠；

(3)將硝酸銀與聚苯乙烯微球乳液混合后，滴加到所述步驟(2)得到的硅酸溶膠中，進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，靜置后烘干，得到前驅(qū)體；

(4)將所述步驟(3)得到的前驅(qū)體進(jìn)行熱處理，得到所述大孔Ag₁₀Si₄O₁₃光催化劑。

優(yōu)選地，所述檸檬酸與正硅酸乙酯的摩爾比為0.1～3：1。

優(yōu)選地，所述檸檬酸與無水乙醇的摩爾比為0.1～3：20。

優(yōu)選地，所述陳化的時(shí)間為5～15天。

優(yōu)選地，所述正硅酸乙酯與硝酸銀的摩爾比為1：2.5。

優(yōu)選地，所述聚苯乙烯微球的用量為Ag₁₀Si₄O₁₃理論質(zhì)量的(0,10)％。

優(yōu)選地，所述聚苯乙烯球乳液采用無皂乳液聚合法制備。

優(yōu)選地，所述熱處理的溫度為350～450℃，時(shí)間為4～6h。