[發(fā)明專利]一種用于可見光下降解磺胺吡啶的催化劑及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010940707.6
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN111921545A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 鄧細貴
• 申請（專利權）人: 上海騰靈冷暖設備工程有限公司
• 主分類號: B01J27/135
• 分類號: B01J27/135;B01J35/10;C02F1/30;C02F101/38
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;徐俊

本發(fā)明公開了一種用于可見光下降解磺胺吡啶的催化劑及其制備方法。所述催化劑的原料包括鈦酸酯、冰醋酸、十六烷基三甲基溴化銨、水、硝酸銀、氨水及溴化鉀。制備方法為：先將鈦酸酯與冰醋酸混合制成溶液A，CTAB與水混合制成溶液B；將溶液B滴加到溶液A中混合均勻后進行水熱反應；在水熱反應得到的懸濁液中加入硝酸銀、氨水和溴化鉀，攪拌后離心、洗滌、干燥，將所得樣品在紫外光下還原即得用于可見光下降解磺胺吡啶的催化劑。本發(fā)明提供的催化劑可增大二氧化鈦光催化劑的比表面積，通過等離子共振效應增加可見光的利用率。該方法工藝簡單，對設備要求低。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于可見光下降解磺胺吡啶的催化劑及其制備方法，具體涉及一種溶劑熱/紫外光還原復合技術制備負載銀的二氧化鈦光催化劑及其制備方法，屬于催化劑技術領域。

背景技術

二氧化鈦作為一種寬禁帶半導體，由于其化學性質穩(wěn)定、高效的光催化活性，廣泛用于大氣、水環(huán)境污染物降解、抗菌、除臭和自清潔等領域。但二氧化鈦的光響應范圍為紫外光區(qū)，對太陽光的利用率低；且激發(fā)產生的電子易于空穴復合，光量子效率低，嚴重制約其在光催化等方面的實際應用。近年來,人們嘗試通過金屬摻雜、非金屬摻雜、金屬和非金屬共摻雜、半導體復合和染料光敏化等手段，拓展二氧化鈦的光響應范圍，抑制電子與空穴的復合，從而提高二氧化鈦及其復合物的光催化性能。溴化銀是一種重要的無機光敏材料，禁帶寬度為2.6eV，能夠響應477nm以下的可見光；同時溴化銀可以和二氧化鈦形成半導體異質結結構，抑制電子與空穴復合，提高二氧化鈦的可見光催化活性。

研究者圍繞二氧化鈦和溴化銀的復合材料制備做了一定研究。中國專利CN102874751A發(fā)明了一種以P25作為原料的AgBr/TiO₂制備方法。中國專利CN102909039A發(fā)明了一種核殼結構Ag/AgBr/TiO₂的制備方法。但目前為止，用于光催化降解的大比表面積3D形貌Ag/AgBr/TiO₂的制備方法還未見報道。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種光催化劑，以提高二氧化鈦比表面積，拓寬其可見光響應范圍。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種用于可見光下降解磺胺吡啶的催化劑，其特征在于，原料包括鈦酸酯、冰醋酸、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、水、硝酸銀、氨水及溴化鉀。

優(yōu)選地，所述鈦酸酯與冰醋酸、十六烷基三甲基溴化銨、水、硝酸銀的摩爾比為1:(50～200):(0.5～1):(1000～2000):(0.05～0.3)，硝酸銀與溴化鉀的摩爾比為1:1，鈦酸酯與氨水的比例為1mol：20mL。

優(yōu)選地，所述鈦酸酯為鈦酸異丙酯或鈦酸四丁酯。

本發(fā)明還提供了上述用于可見光下降解磺胺吡啶的催化劑的制備方法，其特征在于，先將鈦酸酯與冰醋酸混合制成溶液A，CTAB與水混合制成溶液B；將溶液B滴加到溶液A中混合均勻后進行水熱反應；在水熱反應得到的懸濁液中加入硝酸銀、氨水和溴化鉀，攪拌后離心、洗滌、干燥，將所得樣品在紫外光下還原即得用于可見光下降解磺胺吡啶的催化劑。

優(yōu)選地，所述水熱反應的溫度為150℃，時間為8～24h。

優(yōu)選地，所述攪拌的時間為24h。

優(yōu)選地，所述離心的工藝參數(shù)為：轉速2000轉/分，時間5分鐘。

優(yōu)選地，所述洗滌采用乙醇和去離子水分別洗滌3次。

優(yōu)選地，所述干燥的溫度為80℃，時間為10h。

優(yōu)選地，所述紫外光下還原的工藝參數(shù)為：300W高壓汞燈，還原時間為3h。

本發(fā)明提供的催化劑可增大二氧化鈦光催化劑的比表面積，通過等離子共振效應增加可見光的利用率。該方法工藝簡單，對設備要求低。

附圖說明